ARM Cortex-A77

ARM Cortex-A77은 ARM 홀딩스의 오스틴 (텍사스주) 디자인 센터에서 설계한 ARMv8.2-A 64비트 명령어 집합을 구현하는 중앙 처리 장치이다. 2019년에 출시된 ARM은 이전 모델인 A76에 비해 정수 및 부동 소수점 성능이 23% 및 35% 향상되었고 메모리 대역폭이 15% 더 높다고 주장했다.

 디자인 
Cortex-A77은 Cortex-A76의 후속 모델이다. Cortex-A77은 새로운 1.5K 매크로-OP(MOPs) 캐시를 갖춘 4-wide 디코드 비순차적 슈퍼스칼라 디자인이다. 사이클당 4개의 명령과 6개의 Mop을 가져올 수 있다. 그리고 사이클당 6개의 Mop과 13개의 μop을 이름 바꾸고 디스패치할 수 있다. 비순차적 윈도우 크기는 160개 항목으로 증가했다. 백엔드는 Cortex-A76보다 50% 증가한 12개의 실행 포트이다. 13단계의 파이프라인 깊이와 10단계의 실행 지연 시간을 갖는다.

정수 클러스터에는 6개의 파이프라인이 있으며, 이는 Cortex-A76보다 2개의 정수 파이프라인이 추가된 것이다. Cortex-A76에서 변경된 사항 중 하나는 이슈 큐의 통합이다. 이전에는 각 파이프라인에 자체 이슈 큐가 있었다. Cortex-A77에는 이제 단일 통합 이슈 큐가 있어 효율성이 향상된다. Cortex-A77은 일반적으로 1사이클 단순 산술 연산과 일부 2사이클 복잡한 연산을 수행하는 새로운 네 번째 일반 산술 ALU를 추가했다. 총 3개의 단순 ALU가 산술 및 논리 데이터 처리 연산을 수행하며, 네 번째 포트는 복잡한 산술(예: MAC, DIV)을 지원한다. Cortex-A77은 또한 두 번째 분기 ALU를 추가하여 분기 처리량을 두 배로 늘렸다.

두 개의 ASIMD/FP 실행 파이프라인이 있다. 이는 Cortex-A76과 동일하다. 변경된 것은 이슈 큐이다. 정수 클러스터와 마찬가지로 ASIMD 클러스터는 이제 두 파이프라인에 대해 통합된 이슈 큐를 특징으로 하여 효율성을 향상시킨다. Cortex-A76과 마찬가지로 Cortex-A77의 ASIMD는 모두 128비트 너비로 2개의 배정밀도 연산, 4개의 단정밀도 연산, 8개의 반정밀도 연산 또는 16개의 8비트 정수 연산을 수행할 수 있다. 이러한 파이프라인은 확장이 지원되는 경우 암호화 명령도 실행할 수 있다(기본적으로 제공되지 않으며 Arm의 추가 라이센스가 필요하다). Cortex-A77은 암호화 연산의 처리량을 향상시키기 위해 두 번째 AES 단위를 추가했다.

더 큰 ROB, 최대 160개 항목(128개에서 증가), 새로운 L0 MOP 캐시 추가, 최대 1536개 항목.

이 코어는 비특권 32비트 애플리케이션을 지원하지만, 특권 애플리케이션은 64비트 ARMv8-A ISA를 사용해야 한다. 또한 로드 획득(LDAPR) 명령(ARMv8.3-A), 점곱 명령(ARMv8.4-A), 및 PSTATE 투기적 저장 우회 안전(SSBS) 비트 명령(ARMv8.5-A)을 지원한다.

Cortex-A77은 ARM의 DynamIQ 기술을 지원하며, Cortex-A55 전력 효율 코어와 함께 고성능 코어로 사용될 것으로 예상된다.

 ARM Cortex-A76와 비교한 아키텍처 변경 사항 

 프론트엔드
 분기 예측
 정확도 향상
 최대 64B 런어헤드 윈도우 (32B에서)
 L1 BRB 용량 증가, 최대 64개 항목 (16개 항목에서)
 BTB 용량 증가, 최대 8K개 항목 (6K개 항목에서)
 향상된 프리페처
 새로운 L0 매크로-op 캐시 추가
 더 넓은 명령어 인출, 사이클당 최대 6개 명령 (사이클당 4개 명령에서)
 실행 엔진
 더 넓은 명령어 인출, 사이클당 최대 6개 명령 (사이클당 4개 명령에서)
 더 큰 재정렬 버퍼, 최대 160개 항목 (128개 항목에서)
 더 넓은 디스패치, 최대 10방향 (8방향에서)
 더 넓은 이슈, 최대 12방향 (8방향에서)
 실행 장치
 새로운 정수 ALU 장치 및 포트
 새로운 분기 장치 및 포트
 새로운 전용 저장 데이터 포트
 새로운 AES 장치 추가

 라이선스 
Cortex-A77은 라이선스 사용자에게 SIP 코어로 제공되며, 다른 SIP 코어(예: GPU, 디스플레이 컨트롤러, DSP, 이미지 프로세서 등)와 하나의 다이에 통합되어 시스템 온 칩(SoC)을 구성하는 데 적합하도록 설계되었다.

 사용 
삼성 엑시노스 980은 Cortex-A77 마이크로아키텍처를 사용한 최초의 SoC로 2019년 9월에 소개되었다. 이후 2020년 5월에는 하위 모델인 엑시노스 880이 출시되었다. 미디어텍 디멘시티 1000, 1000L 및 1000+ SoC 또한 Cortex-A77 마이크로아키텍처를 활용한다. 크라이오 585, 크라이오 570, 크라이오 560이라는 이름의 파생 모델은 각각 스냅드래곤 865, 스냅드래곤 750G, 스냅드래곤 690에 사용된다. 하이실리콘은 기린 9000 시리즈에서 두 가지 다른 주파수의 Cortex-A77을 사용한다.

선행 모델(Cortex-A76)과 후속 모델(Cortex-A78) 모두 분할 잠금(Split-Lock) 기능을 갖춘 자동차 변형(Cortex-A76AE 및 Cortex-A78AE)이 있었지만, Cortex-A77은 그러한 변형이 없어 보안에 중요한 애플리케이션에는 사용되지 않았다.

 같이 보기 

 ARM Cortex-A76, 선행 모델
 ARM Cortex-A78, 후속 모델
 ARMv8-A 코어 비교, ARMv8 계열

 각주 

분류:ARM 마이크로프로세서