ARMから見た7nm CMOS時代のCPU設計（1）
ARMにとって「IEDM」は非常に重要だ。この会議で議論されるトランジスタ技術が同社のCPUアーキテクチャの行方を左右するからである。ARMは「IEDM 2014」で、CPU設計とデバイス・プロセス技術の関わりを解説する講義を行った。今回から、その内容を複数回にわたってお届けする。 CPU設計企業がデバイス技術に積極的にコミット 半導体のデバイス技術とプロセス技術に関する国際会議「IEDM（International Electron Devices Meeting）」では、カンファレンスの前日に「ショートコース（Short Course）」と呼ぶ1日間のセミナーを開催している。「IEDM 2014」（2014年12月15～17日、米国サンフランシスコ）では、「7nm CMOS技術の課題（Challenges of 7nm CMOS Technologies）」と題したショートコースが開催
Raspberry Pi を QEMU でエミュレートする方法 (2015年7月更新)
Raspberry Pi を QEMU でエミュレートする方法です. これにより実機を用いずにテストを行うことが出来ます. 環境 テストに用いたホストOSの環境は Debian 8 jessie amd64 です. エミュレータは QEMU 2.1.0 を使用し, ゲストOSには, Raspberry Pi用に最適化された Debian の Raspbian (2014-09-09) を用います. また, 以下の環境で同様の手順で動作できることを確認しています. OS X Yosemite, QEMU 2.1.2, Raspbian (2014-09-09) OS X Yosemite, QEMU 2.2.0, Raspbian (2014-12-24) OS X Yosemite, QEMU 2.2.1, Raspbian (2015-05-05) QEMU のインストール QEMU を
初歩から学ぶ、マイコン開発とARMプロセッサー
初歩から学ぶ、マイコン開発とARMプロセッサー：「mbed」で始めるARMマイコン開発入門（1）（1/2 ページ） 組み込みの世界では最も成功したプロセッサの1つ「ARM」を用いたマイコン開発にチャレンジします。クラウド開発環境「mbed」を使い、プログラムを書きながら回路をブレッドボードに実装、動作を確認しながらさまざまな内蔵デバイスの使い方をマスターしていきます。 これから十数回の予定でARMプロセッサーの中で最もエントリーレベルなマイクロコントローラーの1つ、「LPC1114FN28」（以下、LPC1114）を使ってマイコン開発の話をしていきたいと思います。 本連載では開発にクラウド開発環境「mbed」を用い（図1）、プログラムを書いてそれを動かす回路を理解し、それをブレッドボードに実装（図2）、実際に動作を確認しながらLPC1114のさまざまな内蔵デバイス（ペリフィラル）の使い方を
SoC技術論 プロセッサー製作のライセンス料とロイヤリティー (1/3)
今回はもう少し初心に戻って、実際にSoCを作ると決めた場合の手順を説明したい。どんなSoCにするかは千差万別であるが、読者の方にもなじみがあるであろう、スマートフォン/タブレット向けのSoCを考えてみよう。 まずはコアの選択 OSはAndroid 4.xを載せたい まずアーキテクチャーをどれにするかは、どんなOSを載せるかでおおむね決まる。一般的に通用する製品ということであればAndroid 4.xを載せたいところ。そうなるとまずコアになるCPUのアーキテクチャーはARMかMIPS、x86のいずれかになるだろう。ARMは後述するとして、まずはMIPSとx86を考えてみよう。 小型で低消費電力 MIPS MIPSは、最近Imagination Technologiesに買収され、同社の一部門になってしまったが、引き続き「MIPS32」やAptivファミリー、それに最新のものとしてWarrio
モバイルWebパフォーマンスの現在と未来
iOSアプリケーション開発会社の経営者であるDrew Crawford氏は、現在のモバイルWebアプリケーションが遅く、また、近い将来にその遅さが大幅に改善されると思えない理由を、ブログ記事（内容が充実しており、良く調査して書かれている）の中で明らかにした。 このブログ記事は、これより前に書かれた記事への追加記事である。前の記事で氏は、モバイルにおけるJavaScriptのパフォーマンスがデスクトップの10倍遅いことを指摘した。その記事は激しい批判を浴びたため、Drew氏はそれに答える形で、さらに詳細な内容の記事を記した。モバイルの貧弱なパフォーマンスと、それについての改善が見られない理由は、次の3つに分類される。 モバイルのARMプロセッサのスピードと、デスクトップのx86プロセッサのスピードとの違い JavaScriptエンジンのパフォーマンスの傾向 ガベージコレクションに関連する特定
【新連載】「ムーアの法則」に迫る経済的限界――プロセッサ動向から読む、スマートフォン市場競争の行方
さとう・いちろう／国立情報学研究所・情報社会相関研究系教授。1991年慶応義塾大学理工学部電気工学科卒業。1996年同大学大学院理工学研究科計算機科学専攻後期博士課程修了。博士（工学）。1996年お茶の水女子大学理学部情報学科助手、1998年同大助教授、2001年国立情報学研究所助教授を経て、2006年から現職。また、総合研究大学院大学・複合科学研究科情報学専攻教授を兼任。 専門はミドルウェアやOSなどのシステムソフトウェア。 佐藤一郎のパースペクティブ 分散システムの研究を核としつつ、ユビキタス、ID、クラウド、ビッグデータといった進行形のテーマに対しても、国内外で精力的に発言を行っている気鋭のコンピュータ・サイエンス研究者が、社会、経済、テクノロジーの気になる動向について、日々の思索を綴る。 バックナンバー一覧 最新の高性能スマートフォンに搭載されるプロセッサの最小注文単位はどれくらい
ARM は本当に消費電力が小さいのか
最近，スマートフォンやタブレットでの躍進が著しい ARM．その要因の一つとしてよく取り上げられるのが低消費電力． そこで気になるのが，どの程度電力効率が優れているのか．今回は，そのあたりを定量的に分析した論文をご紹介． Power Struggles: Revisiting the RISC vs. CISC Debate on Contemporary ARM and x86 Architecturs [キャッシュ] http://research.cs.wisc.edu/vertical/papers/2013/hpca13-isa-power-struggles.pdf 特定のプロセッサではなく，x86 と ARM に対して総合的に電力比較をするのは難しいため，この論文では命令セットの優劣に対象を絞っています． 実際のプロセッサ性能に大きな影響を与えるマイクロアーキテクチャにも触れら
Appleのプロセッサ「Aシリーズ」の系譜
Appleは、2013年中にも「iPhone 5S」と第5世代の「iPad」を発売するとみられている。これらには、プロセッサ「A7」「A7X」が搭載されるという見方がある。ここでは、これまでのiPhone/iPadに搭載されてきたプロセッサが、どんな進化を遂げてきたのかを振り返る。 Appleが「iPhone 5S」と第5世代の「iPad」を2013年内に発売する可能性が濃厚になってきた。 うわさによれば、iPhone 5Sと第5世代iPadには、それぞれ「A7」と「A7X」のプロセッサが搭載されるという＊1）。ただし、Appleが、カスタムチップの自社設計をやめてIntel製のチップを搭載した場合、話は別だ。Appleがチップの自社設計から手を引くのではないかといううわさは、米国のウォール街でも広まっている。 ＊1）「A7」については、TSMCが2013年5～6月頃に試験生産に入るとみら
Imaginationによる買収で決着するも、MIPS特許の多くは“ARMの支配下”に？
Imaginationによる買収で決着するも、MIPS特許の多くは“ARMの支配下”に？：ビジネスニュース Imagination Technologiesによる事業買収により、MIPSが有する580件の特許のうち82件はImaginationに移管される。しかし、その裏では、残り498件の特許が、ARMの主導によってASTというコンソーシアムの手に渡ることになっている。この買収劇における勝者は、ImaginationとARMのうちどちらなのか。 約1年にわたって売却のうわさの渦中にあった米MIPS Technologiesは、グラフィックス系IP（Intellectual Property）のベンダーである英Imagination Technologiesの手に渡ることになった。この買収劇の裏では、英ARMが絡んだ複雑な取引が行われていた。 MIPSは米国時間の2012年11月5日、同社
ARMの新コアCortex-A57/A53と別の道を進むAPM＆NVIDIA (1/3)
ARMは去る10月30日～11月1日(現地時間)に、米国サンタクララで「ARM TechCon 2012」という開発者向けイベントを開催。ARMの新しい64bitコアである「ARM Cortex-A57/A53」コアを発表した。 このCortex-A57/A53のライセンシーには、AMDが名を連ねている。それもあってか、AMDは10月29日(同上)に記者説明会を開催し、Cortex-A57/A53を採用した製品を、2014年に投入することを発表した。こうした理由により、急激に注目の高まったARMの新64bitコアについて今回は解説する。 最新版アーキテクチャーARM v8は 2011年10月に完成 ARMプロセッサーについては、ほぼ2年前の連載82回と83回で解説している。当時はまだ、現在最新の「Cortex-A15」コアが発表されたばかりで、「Cortex-A7」はまだ未発表だった。 A
アップル、サムスンからCPU設計のトップエンジニアを引き抜く
アップル、サムスンからCPU設計のトップエンジニアを引き抜く2012.10.15 11:30 福田ミホ アップルがその独自チップ強化に向けてさらなる一歩を踏み出したようです。ウォールストリート・ジャーナルによると、アップルはサムスンから熟練エンジニアのジム・マーガード（Jim Mergard）氏を引き抜いたのです。 これには、いくつか大きな意味があります。まず、アップルの独自チップ設計への深いコミットメントを意味するものになります。iPhone 5のA6チップは独自カスタムコアを使った最初のチップでした。A4、A5、A5Xと、アップルはカスタマイズしたチップを使ってはいましたが、それらはみんなCortex-A8やA9といったARMアーキテクチャ上に構築されたものでした。つまりこれまでは出来合いのものの一部をいじっただけだったんですが、A6ではARMのリファレンスデザインを使いつつ、一から独
iPhone 5 / A6 の浮動小数点演算 | ホイール欲しい ハンドル欲しい
浮動小数点演算も全体的にパフォーマンスが上がっています。 CPU core が Cortex-A9 でないことは間違いありません。 特に NEON は 4並列 (128bit) になっており、Cortex-A8/A9 の 2倍、 Qualcomm の Snapdragon 系 CPU core である Scorpion/Krait に 匹敵する速度が出ているようです。 特筆すべきは NEON 命令の out-of-order で、順番依存による 速度低下がほぼ発生していないように見えます。 この点は Scorpion より有利で、同じ 128bit 演算でも大きく差がつくと 思われます。 ただし Qualcomm の新 CPU core 、Krait でも同等の性能が出ている 可能性があります。残念ながらまだ Krait を手に入れておらず 評価できていません。 VFP も全体的に高速です
Raspberry Pi 使えるメモリー量を増やすチューニング | Act as Professional
Raspberry Pi楽しいです！@HIROCASTERでございませう。 Raspberry Piは256MBしかメモリーがないため、メモリーの節約を意識しないといけません。 今回は、メモリーを節約するポイントをお教えします！ CPUが使えるメモリー容量を増やす組み込まれている256MBのメモリーは、ARMのCPUで利用するメモリーとビデオ出力するためのメモリーを分割して共有しています。 初期設定では、192MBをARMへ、64MBをビデオへ利用する設定になっています。 $ free -h total used free shared buffers cached Mem: 183M 60M 122M 0B 13M 30M -/+ buffers/cache: 17M 166M Swap: 99M 0B 99Mこんな感じで、183MBのメモリー空間を利用してソフトウェアを起動することにな
ARMの組み込み向けで普及するCortex-Mと苦戦するCortex-R (1/4)
今回も引き続き、今をときめくARMプロセッサーの最新事情を解説する。前回はスマートフォンやタブレットに使われる「Cortex-A」コアについて説明したので、今回は「Cortex-R」コアと「Cortex-M」コアについての説明しよう。まずはMCU向けとなるCortex-Mからだ。 MPUとMCUの違いとは？ 少々長い前置きになるが、まずは「そもそもMCUとは何ぞや？」という話から始めたい。MCU(Micro Controller Unit)とMPU(Micro Processor Unit)の決定的な違いは何かと論じる場合、少なくとも「CPUコアそのもののが決定的に違う」という話には、あまりならない。例えば、CPU黒歴史でとりあげた「Am29000」は、MPUとMCUが基本的に同じコアから派生している。 では何が違うのかと言えば、CPUの周囲である。MPUの場合、コアにはキャッシュとメモリ
ARM系７大CPU徹底比較 – OSAKANA TAROのメモ帳
NuFront関連の情報検索で見つけた「七款市售主流双核ARM处理器横评」という記事ですが、「ARM系７大CPU徹底比較」的な内容です。 登場するCPUは以下の７種類。 旧世代 ARMv7 Cortex-A8 DualコアCPU ・Qualcomm(高通) MSM8260 第１世代 ARMv7 Cortex-A9 DualコアCPU ・Ti/Texas Instruments(德州仪器) OMAP4430 ・nVidia(英伟达) Tegra2 第２世代 ARMv7 Cortex-A9 DualコアCPU ・SAMSUMG(三星) Exynos4210 ・NuFront(新岸线) NS115 ・AMLogic(晶晨) AML8726-M ・Rockchip(瑞芯微) RK3066 以下、元記事丸ぱくりの内容です。 カタログスペック比較 項目
スマホを制してWindows 8にも ARMプロセッサーの最新事情 (1/4)
急激に普及拡大するARMプロセッサー 2010年末～2011年にかけての連載82回から85回で、ARMプロセッサーコアとそれを採用するSoCについて解説した。それから1年半ほど経過した現在では、市場にARMベースのSoCを搭載したスマートフォンやタブレットがさらに多く出回るようになった。そのうえマイクロソフトまでが、「Windows RT」という名でほぼフル機能のWindowsをリリースするといった状況にあり、以前に比べるとARMプロセッサーは、はるかに身近な存在となっている。 一方ARMの側から見ると、今はどのような状況なのだろうか。ARMは2005年に初めて「Cortex-A8」を発表してから、実際に採用した製品が登場するまで、4年ほどを要していた。明確に普及したと言える状況になったのは、2010年に入ったあたりだ。つまり、コアの発表から製品の普及まで、従来は5年を要していた。 ところ
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ARMのARM v8-Aベース次世代CPUコア「Cortex-A72 」 - 次世代スマホに求められる高性能化と電力効率はどのように実現されたのか?
【1カ月集中講座】 IoTの波に乗るマイコン事情 第1回 ～組み込み向けプロセッサとアプリケーションプロセッサの違い
TechCrunch | Startup and Technology News
【後藤弘茂のWeekly海外ニュース】 モバイルアプリの姿を変える可能性を秘めたiPhone 5の中核「A6」