目录
一、名词介绍
1.1 APU
1.2 ARM内核
1.3 ARM架构
1.4 ARM架构和内核的对应关系
二、A53和A9的比较
2.1 ARM架构升级
2.2 数据处理性能升级
2.3 安全性能升级
一、名词介绍
1.1 APU
我们外界一般说的APU全称为Accelerated Processing Unit(加速处理器),是AMD推出的一款融合处理器,它将中央处理器和独显核心做在一个晶片上,它同时具有高性能处理器和最新独立显卡的处理性能。
但是,我们这边是在谈论Zynq ,Zynq里PS端的APU实际是Application Processing Unit(应用处理器),在Zynq U+里,APU由四个ARM的Cortex™-A53 MPCore处理器、 L2 cache以及相关功能模块组成,其中核心就是A53。
1.2 ARM内核
上面提到Cortex™-A53,A53其实就是指ARM内核,这个要和下个名词ARM架构区分开来。Cortex A系列从内核发展上来划分,最开始是A5,然后到Cortex-A7、A8、A9、A12、A15,再到Cortex-A53、A57、A72等。
1.3 ARM架构
ARM的架构都是基于RISC指令集的,而其内核只是实现这一指令集的硬件架构的基础。架构上来划分有ARMv1、ARMv2、ARMv3…ARMv7然后到现在的ARMv8架构。而根据内核不一样,ARMv6及之后的架构又可以细分为A/R/M系列,如ARMv7-R,ARMv8-A等等。Zynq U+中的A53内核就是采用的ARMv8-A架构。
1.4 ARM架构和内核的对应关系
二、A53和A9的比较
拿A53和A9比的原因很简单,因为Zynq U+的APU是A53,Zynq 7000的APU是A9。
首先,我们需要明确下,Zynq-7000里APU是单核/双核的A9,而Zynq U+则是双核/四核的A53,已经从数量上先碾压了一轮。
接下来,我们再来看看两张架构图,从细节上看看A53相比A9有啥升级:
2.1 ARM架构升级
A9采用的是ARMv7架构,而A53采用的是ARMv8架构。
在Arm community 中文社区看到一个别人关于两个架构的总结如下:
整体来说,采用了最新的64位指令集,还兼容32位,意味着兼容以前32位的v7。
2.2 数据处理性能升级
A53采用SIMD(Single Instruction Multiple Data),单指令多数据流,能够复制多个操作数,并把它们打包在大型寄存器的一组指令集,使得数据计算能力更加强大。根据ug1085的说法,它支持高级加密标准(AES)的加解密,支持安全哈希算法(SHA)函数如SHA-1、SHA-224、SHA-256等,支持有限域算法如Galois/计数器模式和椭圆曲线密码学。总而言之,A53比A9更安全了,至于各种原理,精力有限,这里就不去深究了。
2.3 安全性能升级
A53多了个Cryptography Extension,也就是支持ARMv8的加密扩展功能。同时,Cache也添加了parity bits或者ECC的保护。
本文主要解释了下ARM及APU基本概念,比较了下两代Zynq所用的APU,没有详细深究APU内部细节,以后有机会可以单独开个章节聊聊A53 APU功能。