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Samsungs erster selbstgemachter ARMv8-Prozessor

Samsung verrät auf der Hot-Chips-Konferenz das Innenleben des Exynos M1

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Mongoose (Manguste), so der Codename des Prozessorkerns, treibt in Form des Exynos 8890 schon geraume Zeit das Smartphone Galaxy S7 an, aber wie er drinnen aussieht, wusste man bislang nicht. Unter seinem offiziellen Namen Exynos M1 stellte nun Samsungs Chef-CPU-Architekt Brad Burgess, der mal bei AMD den Bobcat-Prozessor designt hatte, auf der Hot-Chips-Konferenz diesen ersten von Grund auf selbst entwickelten Prozessor mit ARMv8-Instruktionssatz (A64, A32, T32) vor.

Gut ausgestattet (hier der Integer-Teil): Samsung legt das Innenleben des Exynox M1 offen.

(Bild: Samsung)


Drei Jahre hat man für das Design gebraucht, nun soll er der beste seiner Klasse sein. Samsung hat wahrlich nicht gegeizt und den Prozessor bestens ausgestattet: vierfach multiskalar arbeitender Dekoder, Dispatcher und Retirement. Die Out-of-Order-Execution ist weitreichend und umfasst spekulative Loads und Stores. 96 Befehle passen in den Reorder-Buffer. Über sieben Integer- und zwei Gleitkommaports werden sie auf die Funktionseinheiten verschickt. Diese besitzen jeweils lokale Scheduler mit insgesamt 58 (Integer) und 32 Einträgen (Gleitkomma).

Fürs Register-Renaming stehen sowohl für Integer als auch für Gleitkomma 96 physische Register zur Verfügung. Die Caches sind groß, haben niedrige Latenzen und geringen Energieverbrauch: 64 KByte L1-I, 32 KB L1-D und ein gemeinsamer L2-Cache für alle Kerne mit 2 MByte. Der in 14-nm-FinFET-Technik gefertigte Chip taktet mit bis zu 2,6 GHz (Single Thread). Arbeiten mehrere Kerne, sinkt der Takt auf bis zu 2,3. Die CPU soll 3 Watt pro Kern nicht überschreiten.

Als Benchmark präsentierte Samsung die Geek-Bench-Ergebnisse, wie sie auch schon seit knapp einem Jahr durchs Web geistern. Im Vergleich zum ARM-Referenzdesign Cortex-A57 fällt vor allem die Speicherbandbreite auf, die bei Stream-Triad nahezu doppelt so hoch ist.

Im Exynos 8890 koppelt Samsung vier M1-Kerne mit vier Cortex-A53-Kernen zu einem Octo-Core. Enthalten sind außerdem die GPU ARM Mali-T880 MP12, schnelle Video-Decoder und ein LTE-Modem. Als DRAM ist LPDDR4 vorgesehen und eine UFS-2.0-Schnittstelle kann schnellen Flash-Speicher anbinden. (as)