「big.LITTLE技術の概要」「big.LITTLEに必要なシステムレベルコヒーレンシとシステムIP製品」

kinneko @kinneko

#armjp バックグラウンド負荷。機能を単純化。MP3再生のみ。同一性能で-70%のエネルギー削減。(そもそも、こいうモデルだとbig不要なだけじゃないのかね)

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#armjp big.LITTELでの性能改善。Android環境。ベンチマーク結果では性能が向上。パワーは変わっていないか下がっている(でも、ここは口頭のみなんだよね)。

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#armjp ソフトウエアの入手。Linaro In-Kernel-Switcher(IKS)は提供開始している。(ジットって言うな、ギットだろ) Samsungで採用されている。

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#armjp グローバルタスクスイッチングは、まだまだ開発中。完成のスケジュールは不明。

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#armjp big.LITTLEのためのARM DS-5。対応した仕様を出している。システムモデルも提供中。最終的な目標は消費電力の最適化なので、エナジープローブという機能も持っている。

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#armjp おしまい。

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新しい話はまったくなかったな。パフォーマンスデータは更新されているかもしれない。でも、ぱっとしたデータじゃない。#armjp

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プロセス小さくなるし、ダイサイズでかくなるので、ベースリークは増える。これがほんとにいい方法かというと、どうも過渡期な場当たり的な対応のような。今んとこ寒しかやってないし。#armjp

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Androidとかなら、当分はA12でいいんじゃないだろうか。#armjp

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#armjp 「big.LITTLEに必要なシステムレベルコヒーレンシとシステムIP製品」

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#armjp big.LITTLEを支える技術と製品。ヘテロジニアスなマルチプロセッサ環境。基本構成の図。メモリをどう使うかという話に還元されていく。シェアードメモリになる。外のDDRに一斉にアクセスがかかり、ボトルネックになる。メモリを早く、帯域を広げる、しかし限界。

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#armjp システムコヒーレンシという解決手段。同一メモリアドレスの内容が複数のキャッシュ内に存在し、すべてが最新のデータに更新され続けること。

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#armjp なぜ必要？ ソフトウエアの管理なしに、複数のオンチップキャッシュ間でデータを共有できるようにするため。

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#armjp どのように働く？ データが書かれるときには、コピーが１つしか存在しないことを保証する。他のエージェントがデータを読むときには、複数のコピーを許す。かなり単純化して言っている。

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#armjp ハードウエアによるコヒーレンシ-過去と現在。決して新しい話ではなく、2004年からSMP(ARM11 MPCore)で登場。第二世代はA9 MPCoreで。アクセラレータコヒーレンシポート(ACP)によりMPCoreのキャッシュを共有。昔からある技術ではある。

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#armjp 導入にあたり、NECエレから技術供与を受けた。組み込みに持ってきたのは日本のテクノロジ。

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#armjp ARM11 MPCoreの概要。キャッシュスヌープユニットをとって、ローカルキャッシュの同期をとった。

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#armjp A9 MPCore。同じMPテクノロジ。下にキャッシュ用のスヌープユニットを設置して同期。L1を4つのCPUだけで使うにはもったいないので、アクセラレーターコヒーレントポート経由で外部から参照を可能にした。

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#armjp 現在は第三世代のキャッシュコヒーレンシシステムとして、AMVA AXIコヒーレンシ拡張(ACE)。外部の同期のためのポートをCPUのポートとして標準搭載。なかったポートをCPUバスに乗せる。バスのプロトコルもAXI AMBA3->ACE AMBA4になった。

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#armjp バスの話については、１つのセミナーができるくらい難しい話。去年９月に開催。希望があればもう一度やりたい。アンケートに書いて。

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#armjp コヒーレンシの基礎-キャッシュラインの状態。簡単に。キャッシュに書く場合は一箇所。読む場合はどちらからでもよい。バスプロトコルの拡張が必要。

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#armjp 具体的なモデル例。異なるバスマスタ(ACE準拠のもの)間での読み書き。

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#armjp AMBA4 ACEは、AXI4の上に構築。ACEでどのような拡張が行われているか。スヌープするための外に出さないトランザクションポートがAXIに追加されている。チャンネルが増えている分バスが大きくなる。シリコンでのレイアウトがたいへん。

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#armjp big.LITTLEのためのCoreLink400シリーズ。実際の配線をどうのように作り上げていくか。半導体ベンダでデザインし、ユーザーロジックとして定義されている部分NIC-400がキモ。ネットワークインターコネクトモジュール。マスタスレーブの数やトポロジは設計可

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#armjp 概念的な話を。配線混雑を避ける必要性。物理ビューの概念図。ロジックビューはシンプルなのに、シリコンに落とすと配線遅延が長くなったり、論理的にも物理的にもメモリの近くに置きたいモジュールもある。