英国のプロセッサ設計会社 ARM は、ストレージドライブが増大する容量の需要に対応できるように、そして携帯電話がより速くダウンロードできるように、クアッドコア Cortex-R8 CPU を開発した。
Cortex-Rファミリはリアルタイムアプリケーション向けに設計されています。コア上で実行されるコードは、割り込みやその他のイベントに厳しい期限内に、かつ決定論的に反応する必要があります。ハードウェアから信号が入力されると、コードが実行され、判断が行われ、わずか1秒未満でペリフェラルに信号が送り返される必要があります。
ARM によれば、同社の Cortex-R コアはストレージ業界におけるナンバーワンの CPU アーキテクチャであり、すべてのディスクおよびフラッシュ ドライブ メーカーによって使用されているという。
2011年のR7の後継となる32ビットARMv7-R Cortex-R8は、最大4コアを誇ります。これにより、1秒あたりのIO処理能力がますます向上し、より優れたエラー訂正機能と、より低いレイテンシでのパフォーマンスが求められるストレージドライブに十分なパワーを発揮できるとされています。
したがって、R8 ベースのコントローラ チップは、将来のストレージ密度と転送速度に対応できると予想され、サーバー、PC、ラップトップ、およびフォンドルスラブのドライブがより高性能になることを意味します。
R8 は、ディスク サーボ モーター制御、フラッシュ コントローラー、将来の 5G セルラー モデムなど、正確な一瞬のタイミングが製品の成否を左右する場面で使用されます。
R8 は R7 とそれほど違いはありません。11 ステージのパイプライン、アウトオブオーダー実行、バグのあるソフトウェアによる不正な RAM アクセスをトラップするメモリ保護ユニット、コアあたり最大 2MB の密結合メモリ、キャッシュと RAM 内でのエラー訂正と検出、必要のないコアの電源を切る機能などを備えています。
ストレージドライブやモデムにクアッドコアCPUを搭載するのは、突飛なアイデアではありません。こうしたリアルタイム組み込みシステムでは、各コアに特定の役割が割り当てられ、必要な時に特定のスレッドを実行できることが保証されます。
あるいは、一方のコアがもう一方のコアの冗長シャドウとして機能します。つまり、両方のコアが同じコードを実行し、同じデータにロックステップでアクセスします。2つのコアの性能に乖離が生じた場合は、メモリ内のビットのランダムな反転や信号遅延などの物理的な障害が発生しています。この乖離は検出・修正可能です。
大容量ストレージ用の R8 コアを使用したシステムオンチップは今年中にリリースされる予定です。CPU ブループリントを使用した 5G モデムは数年以上先になるでしょう。®
