目录
L1 instruction memory system
Instruction decode -指令译码
Register rename -寄存器重命名
Instruction issue - 指令发射
Integer execute - 整数执行
Vector execute - 向量执行
Advanced SIMD and floating-point support - 高级 SIMD 和浮点支持
Cryptographic Extension - 加密扩展
Scalable Vector Extension - 可扩展向量扩展
L1 data memory system
Memory Management Unit
L2 memory system
Embedded Trace Extension and Trace Buffer Extension
Statistical Profiling Extension
Performance Monitoring Unit
Activity Monitoring Unit
GIC CPU interface
CPU bridge
Cortex-X925 core中的组件旨在使其成为一个高性能的core。
主要模块包括:
L1 指令和 L1 数据存储系统
L2 存储系统
寄存器重命名
指令解码
指令发射
执行流水线
内存管理单元 (MMU)
跟踪单元和跟踪缓冲
性能监控单元 (PMU)
活动监控单元 (AMU)
通用中断控制器 (GIC) CPU 接口
Cortex-X925 core通过 CPU 桥与 DynamIQ Shared Unit-120 连接。
Cortex-X925 core实现了 ARMv9.2-A 架构。ARMv9.2-A 架构扩展了 ARMv8-A 架构中定义的架构,涵盖了 ARMv8.7-A。
L1 instruction memory system
L1 指令存储系统从指令缓存中提取指令,并将指令流传送到指令解码单元。
L1 指令存储系统包括:
Instruction decode -指令译码
指令解码单元将 AArch64 指令解码为内部格式。
Register rename -寄存器重命名
寄存器重命名单元执行寄存器重命名,以便于乱序执行,并将解码后的指令分派到各种发射队列。
Instruction issue - 指令发射
指令发射单元控制解码后的指令何时分派到执行流水线。它包括存储待发射到执行流水线的指令的发射队列。
Integer execute - 整数执行
整数执行流水线是整体执行流水线的一部分,包含执行算术和逻辑数据处理操作的整数执行单元。
Vector execute - 向量执行
向量执行单元是执行流水线的一部分,执行高级 SIMD 和浮点操作(FPU),执行可扩展向量扩展(SVE)和可扩展向量扩展 2(SVE2)指令,并可选择性地执行加密指令(Crypto)。
Advanced SIMD and floating-point support - 高级 SIMD 和浮点支持
高级 SIMD 是一种媒体和信号处理架构,主要增加了音频、视频、3D 图形、图像和语音处理指令。浮点架构提供单精度和双精度浮点运算支持。
Cryptographic Extension - 加密扩展
加密扩展在 Cortex-X925 core中是可选的。加密扩展为高级 SIMD 和可扩展向量扩展(SVE)指令集添加了新指令,加速以下操作:
高级加密标准(AES)加密和解密。
安全哈希算法(SHA)功能 SHA1、SHA2、SHA3。
Armv8.2-SM SM3 哈希函数和 SM4 加密与解密指令。
在诸如 Galois/计数器模式和椭圆曲线加密等算法中使用的有限域运算。
注意
可选的加密扩展不包括在基础产品中。Arm 提供了在 Cortex-X925 core许可下的附加许可中提供的加密扩展。
Scalable Vector Extension - 可扩展向量扩展
可扩展向量扩展(SVE)和可扩展向量扩展 2(SVE2)是 Armv8-A 架构的扩展。
它们补充但不取代 AArch64 高级 SIMD 和浮点功能。
高级 SIMD 架构、其相关实现以及支持软件也被称为 NEON 技术。
L1 data memory system
L1 数据存储系统执行加载和存储指令,并涵盖 L1 数据侧存储系统。它还处理内存一致性请求。
L1 数据存储系统包括:
Memory Management Unit
内存管理单元 (MMU) 通过一组虚拟到物理地址映射和存储属性(保存在翻译表中),提供对内存系统的精细控制。
当地址被翻译时,这些会被保存到 TLB 中。TLB 项目包括全局和地址空间标识符 (ASID),以防止上下文切换时的 TLB 失效。它们还包括虚拟机标识符 (VMID),以防止虚拟机切换时由虚拟机监控程序引起的 TLB 失效。
L2 memory system
L2 存储系统包括 L2 缓存。L2 缓存是core的私有缓存,可以配置为 2MB 的 8 路集合关联缓存或 3MB 的 12 路集合关联缓存。L2 存储系统通过异步 CPU 桥连接到 DSU-120。
Embedded Trace Extension and Trace Buffer Extension
Cortex-X925 core支持一系列的调试、测试和跟踪选项,包括跟踪单元和跟踪缓冲器。
Cortex-X925 core还包括一个 ROM 表,其中包含系统中组件的列表。调试器可以使用该 ROM 表确定实现了哪些 CoreSight 组件。
Cortex-X925 core的所有调试和跟踪组件都在本手册中描述。有关嵌入式逻辑分析仪 (ELA) 的更多信息,请参阅 [Arm CoreSight ELA-600 嵌入式逻辑分析仪技术参考手册](Embedded Logic Analyzer Technical Reference Manual)。
Statistical Profiling Extension
Cortex-X925 core实现了 ARMv8.7-A 架构的统计分析扩展 (SPE)。SPE 提供执行指令的性能特征的统计视图,软件编写者可以使用这些数据优化代码以获得更好的性能。
Performance Monitoring Unit
性能监控单元 (PMU) 根据配置提供 6 或 31 个性能监控器。性能监控器可以配置为收集每个core和存储系统的操作统计信息。这些信息可用于调试和代码分析。
Activity Monitoring Unit
Cortex-X925 core实现了 ARMv8.4-A 架构的活动监控扩展。活动监控单元 (AMU) 中的活动监控器提供了有关系统电源管理和持续监控的有用信息。
GIC CPU interface
通用中断控制器 (GIC) CPU 接口与外部分配器组件集成时,用于支持和管理集群系统中的中断。
CPU bridge
在一个集群中,每个 Cortex-X925 core和 DSU-120 之间有一个 CPU 桥。
CPU 桥控制core和 DSU-120 之间的缓冲和同步。
CPU 桥是异步的,以允许每个core在频率、电源和区域实现点之间有不同的选择。你可以将 CPU 桥配置为同步运行,而不影响其他始终异步的接口,如调试和追踪。