Zuinige 32bit-risc-processor gepresenteerd

De Taiwanese firma Faraday Technology introduceert een nieuwe 32bit-risc-processor op de markt. De cpu is vooral bedoeld voor hardware die een laag stroomverbruik vereist, zoals mobiele telefoons en mp3-spelers.

De FA606TE is verkrijgbaar met een snelheid van 180MHz of 260MHz en verstookt slechts 0,06mW per MHz. Een power down-modus helpt de cpu nog verder energie te besparen. De chip gebruikt de ARM v5te-instructieset en kan maximaal 4GB werkgeheugen adresseren.

Optioneel kan de FA606TE worden voorzien van een local bus controller en een eenheid voor het geheugenmanagement. De chip beschikt verder over dsp-extensies, waarbij een vijftraps pipeline die berekeningen verder moet versnellen. De exacte prijzen van de FA606TE zijn niet bekend, maar Faraday Technology claimt dat de processors nauwelijks duurder zullen zijn dan de huidige 8bit- en 16bit-varianten.

Reacties (72)

[_Thanatos_]

RISC is zó 20ste eeuw... is dat concept niet inmiddels achterhaald en heeft plaatsgemaakt voor juist CISC die uiteindelijk toch beter uit de bus komen? Was dat niet de reden dat o.a. de Alpha het niet heeft gemaakt?

[arjankoole]

RISC is zó 20ste eeuw... is dat concept niet inmiddels achterhaald en heeft plaatsgemaakt voor juist CISC die uiteindelijk toch beter uit de bus komen? Was dat niet de reden dat o.a. de Alpha het niet heeft gemaakt?

Helemaal niet achterhaald. Sterker nog, het bloeit juist in mainstream toepassingen nu, terwijl het vroeger alleen in specialistische toepassingen als supercomputers en high-end computers gebruikt werd. (Sun hardware, SGI hardware, Super Cray, Dect ALPHA : allemaal RISC (en op Cray na heb ik 't allemaal in huis )

Tegenwoordig zie je zelfs de klassieke RISC partijen en SGI naar x86 en dus CISCgaan, ook de Power CPU familie kun je inmiddels niet echt meer RISC noemen volgens mij - het is wel een stuk uitgebreider geworden dan dat).

Dat de Alpha het niet heeft gehaald was meer een keuze van HP, ze geloofden meer in x86, de Itanium en ze hadden ook nog de PA-RISC waar HP-UX op draaide (net als op de Itanium overigens). De alpha die ik heb staan zit trouwens in een Netapp (niet te verwarren met de stemcomputers), dus de Alpha kende ook nog wat meer toepassingen dan alleen servers.

[Little Penguin]

Overigens is de Itanium de opvolger van de PA-RISC architectuur - sterker nog alle opcodes van de PA-RISC werken afaik ook op de Itanium.

[Little Penguin]

Nou niet helemaal, ARM is de zuinigste processor archictectuur juist vanwege het feit dat het een RISC processor is - daarom worden chips met een ARM-core ook zo vaak ingezet op plaatsen waar er zuinig met energie gedaan moet worden (telefoons, smartphones en mp3 spelers - de iPod en de iPhone maken bijvoorbeeld gebruik van ARM; maar ook alle Symbian en WinCE/Mobile gebaseerde telefoons doen dat).

De hoofdreden dat Alpha en PPC het niet gehaal hebben tegenover de x86 series is omdat de x86 in de core meer en meer een RISC processor geworden is - voor zover ik weet worden de CISC instructies door speciale microcode afgehandeld. In het verleden werd dit ook wel CRIPS genoemd...

Als je een processor uikleed tot op de kale performance dan is RISC vele malen efficienter, maar aangezien dat de PC-wereld nu eenmaal reeds gestandardiseerd had op de x86 series kon men eigenlijk niet echt meer over naar een andere CPU-architectuur.

Wist je dat ARM de meest gebruikte CPU ter wereld is? Juist vanwege het feit dat'ie zo gemakkelijk ergens bij te stoppen is - o.a. ivm het energieverbruik...

[J.J.J. Bokma]

ARM zit ook in diverse PDAs (O.a. mijn Dell Axim X51v), routers, etc. Een andere bekende RISC processorfamilie is MIPS. Bij sommige vooral bekend van de SGI computers, maar MIPS zit ook in diverse (oudere?) consoles, e.d.

Het zou mij niet verbazen als bij de meeste tweakers thuis er een of meerdere dingen staan te draaien met stiekem een ARM of een MIPS, beiden RISC.

[Verwijderd]

Intern is de Core van de Core architectuur ook risc achtig. De AMD processors ook sinds de K6.

Core translates x86 instructions into a different set of instructions that its internal, RISC-like core can execute.

Was dat niet de reden dat o.a. de Alpha het niet heeft gemaakt?

De reden waarom de Alpha gestorven is IMO een heel andere.
Onder DEC waren er genoeg gegadigden waaronder veel Linux en andere OSS gebruikers die deze processor wilde hebben. Maar DEC wilde helaas de hoofdprijs.
Onder Compaq waren een hele hoop ontwikkelaars al weg gelopen waaronder naar AMD en Intel. Onder deze vlag was deze processor IMO al niet zo belangrijk meer.
Onder HP aangezien HP ook deel uitmaakte van het Merced/Itanium project is het logisch dat ze de stekker helemaal uit de Alpha getrokken hebben.

Daarom is er IMO geen enkele technische reden waarom de Alpha aan een einde gekomen is.

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 24 juli 2024 02:45]

[Olaf van der Spek]

is dat concept niet inmiddels achterhaald en heeft plaatsgemaakt voor juist CISC die uiteindelijk toch beter uit de bus komen?

x86 cores zijn tegenwoordig toch ook gewoon RISC?
Dat Alpha het niet gehaald heeft, betekent niet dat RISC een slecht concept is.

[GENETX]

x86 is een hele andere architectuur. Zelf direct op zowel een x86 als RISC CPU mogen programmeren. Zo kent een RISC cpu geen instructie om te delen of te vermenigvuldigen itt de x86 CPU's.

[Little Penguin]

De ARM instructie set heeft daarentegen weer wel een instructie om te vermenigvuldigen [MUL] - er is er zelfs een waarmee je kunt vermenidgvuldigen en optellen tegelijkertijd [MLA].

Nu heb je wel gelijk als je het over delen hebt, dat is ook bij de ARM niet aanwezig. Alleen de mogelijkheid om bitjes naar links of naar rechts te shiften - daarmee kun je dan beperkt weer door 2 delen...

[dmantione]

De ARM is een processor waar "Reduced" niet in het extreme is doorgetrokken. Beter gezegd, de instructies zijn behoorlijk complex, bijvoorbeeld de volgende instructie:

ADDEQ R3,R2,R1,LSL#2

... heeft een complexiteit die de x86-instructieset naar de kroon steekt. Hij schuift R1 2 bits naar links, telt R2 er bij op, kijkt of de nulvlag gezet is en zo ja, plaatst het resultaat in R3.

De ARM kan gewoon vermenigvuldigen en (in modernere versies) delen.

Toch is het een echte RISC. De instructieset is dusdanig opgebouwd dat de complexe instructies gewoon uit de opbouw van de processor volgen, de ARM heeft gewoon net een iets geavanceerdere uitvoereenheid dan een tradiotionele RISC. Hij is zo rechtlijnig dat de implementatie in hardware supersimpel en transparant is, bijgevolg het lage stroomverbruik. (Waarbij de net wat complexere instructies ervoor nog zorgen dat je minder MHz nodig hebt.)

Een meer fundamentalistische RISC is de MIPS, die trekt met name op adresseermodes het "reduced" in het extreme, bijgevolg heb je meer instructies nodig. De belofte was ooit dat de kloksnelheid dat goed zou maken, maar die is niet ingelost.

De fundamentalistische RISC is dood. Omdat consumentenelektronica en mobiele apparatuur steeds meer rekenkracht nodig hebben, beleven de pragmatische RISC-processoren zoals PowerPC en ARM echter hun gouden tijdperk.

[Olaf van der Spek]

Zo kent een RISC cpu geen instructie om te delen of te vermenigvuldigen itt de x86 CPU's.

Daar geloof ik eerlijk gezegd niks van.
Zeker vermenigvuldigen is zo'n standaard operatie dat je die niet in software wil emuleren.

[Little Penguin]

Daar geloof ik eerlijk gezegd niks van.
Zeker vermenigvuldigen is zo'n standaard operatie dat je die niet in software wil emuleren.

De ARM kan in elk geval wel vermenigvuldigen - zoals ik eerder al aangaf. Nu weet ik niet welke RISC architectuur door GENETX gebruikt is, maar het zou natuurlijk kunnen dat er een RISC CPU is die ook niet kan vermenidgvuldigen.

En zo moeilijk is het nu ook niet om vermenigvuldigen te emuleren (gewoon x-aantal keren optellen - dat kan echter ook perfect in hardwired silicium volgens mij...)

[YopY]

Het kan wel, maar een instructie die zo vaak voorkomt als vermenigvuldigen / delen wordt al heel snel ingebakken in een processor.

[mae-t.net]

Dat hangt maar net van je RISC CPU af...

[J.J.J. Bokma]

ARM is een RISC, en die heeft wel degelijk een MUL instruktie. Daarnaast kan je bitshiften, wat ook vermenigvuldigen is met machten van 2.

[GoBieN-Be]

X86 = CISC !!

[Jaco69]

waarheden uit het verleden zijn geen garantie voor de toekomst

Inmiddels kan je niet meer zeggen dat x86 = CISC!

[Sir Isaac]

MMX, MMXext, SSE, SSE2, SSE3, 3DNOW, 3DNOWext, MTRR, nee X86 is nu niet bepaald een reduced instcruction set.

[Olaf van der Spek]

nee X86 is nu niet bepaald een reduced instcruction set.

Reduced slaat vooral op de keuze van bron- en doeloperanden. CISC kan ze uit het geheugen en uit een register laden en uit het geheugen ook nog op een aantal manieren. RISC kan ze slechts uit registers laden en heeft speciale instructies om data tussen geheugen en registers te verplaatsen.

[_Raymond_]

RISC slaat op de simpele korte instructies, vaak met vaste bitvelden voor de operands/adressen in de instructie; het gebruik van verschillende typen operands staat daar verder los van. De 8051 van Intel bijvoorbeeld, die haalt ook 1 operand uit het geheugen en 1 uit een register, terwijl het gewoon een RISC processor is.

Ook hebben RISC-instructies meestal een min of meer vaste lengte, itt bijv de x86, waar een instructie kan varieren in lengte van 1 tot 53 bits of zo. Alleen al het decoderen van een instructie kost hierdoor op een RISC veel minder energie dan bij een CISC. En door de simpele instructies van een vaste lengte zijn RISC processoren ook ontzettend goed te pipelinen, waardoor de hardware veel efficienter gebruikt kan worden. Dus in toepassingen waar energiezuinigheid en efficientie nodig zijn (embedded systemen) zul je vrijwel altijd een RISC core zien.

[mae-t.net]

De X86 instructieset niet, maar de onderliggende architectuur heeft tegenwoordig wel wat van RISC weg. Met behulp van microcode wordt dan de CISC instructieset geimplementeerd.

[Olaf van der Spek]

Met behulp van microcode wordt dan de CISC instructieset geimplementeerd.

Microcode komt alleen bij de lange en langzame instructies kijken. De korte en snelle zijn allemaal hardwired.

[darkfader]

Met hardwires bedoel je waarschijnlijk de processing units zoals de ALU, vermenigvuldigen, etc.
Ik geloof dat je vermenigvuldigen ook wel met microcode kunt doen maar dat dit niet zo vaak gedaan wordt omdat hardwired met 1 klokcycle af kan zonder al te veel logic te verbruiken.

[mae-t.net]

En hoe zou je een CISC processor zonder lange en langzame instructies ook wel kunnen noemen? RISC misschien?

(okay, wat kort door de bocht, maar you get the point)

[zerokill]

valt ozpich wel mee. ARM wordt HEEL veel gebruikt en dat is op basis van RISC. De meeste microcontrollers lopen werken op RISC en je kan toch wel zeggen dat dat de meest gebruikte cpu's zijn (aangezien ze in zo goed als alles zitten, van routers tot magnetrons ieg).

[flippertw]

Ehm volgens mij is het precies andersom......
CISC heeft juist plaats gemaakt voor RISC processoren
Iig wel in de IBM midrange systems zoals destijds begonnen met de AS/400 en tot op heden nog steeds in de iSeries.

Dit alles speelde zich al ongeveer 15 jr geleden af

[Verwijderd]

RISC is zó 20ste eeuw... is dat concept niet inmiddels achterhaald en heeft plaatsgemaakt voor juist CISC

Sorry hoor, maar dit vind ik echt een zeer domme opmerking.
Iemand dat zo een uitspraak publiek brengt kan zich toch echt geen tweaker noemen.
It is RISC all the way hoor, alles is RISC buiten dan een uitzondering of 2.

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 24 juli 2024 02:45]

[YopY]

Noemt hij zich een tweaker dan? Alleen omdat 'ie (en andere mensen) op t.net komen betekent nog niet dat ze 'een tweaker' zijn. Daarnaast, wat is de definitie van 'een tweaker'?

[Verwijderd]

zeg ik dan dat hij zichzelf een tweaker noemt ?
Ik zeg enkel dat hij zich echt niet zo kan noemen.

Een tweaker moet op zijn mist toch weten dat RISC zeer veel voorkomt ..

[Jaco69]

RISC komt juist beter uit de bus voor snelheid en eenvoudigheid.
Daarom de x86 één van de weinige CISC processors (nu intern gebaseerd op RISC) en is de ARM processor de meest verkochte processor (zit zo'n beetje in alles).

[defusion]

is het werkelijk 0,06mW per mhz of 0,06W ??
0,06W zou niks speciaals zijn, maar 0,06mW, dat is wel erg knap!

zie je het al voor je, 10000 van die cpu's, en je zit rond het (maximale) stroomverbruik van een huidige desktop cpu!

[Little Penguin]

Als je de link in het artikel volgt dan kun je in de PDF zien dat ze voor de 180MHz variant inderdaad beweren dat'ie 0.06 milliwatt/megaherz verbruikt.

Alleen zullen 10 000 van die CPU toch ook een aardige oppervlakte in gaan nemen denk ik - hoewel het wel een leuke opdracht voor een TU Student zou zijn. Bouw een computer met deze processoren en stop er eens een 100 bij elkaar :-)

100*180 = 18GHz aan power - kun je een aardig op laten lopen toch - als'tie tenminste goed te multitrhreaden is en dan heb je nog maaar 1% van de maximale load van een desktop CPU in gebruik. Nu heeft deze CPU geen floating point unit, daarmee is'tie dan natuurlijk weer wel in het nadeel...

[PuzzleSolver]

RISC is Reduced Instructions Set . Dit houdt in dat de instructies erg eenvoudig zijn, niet ter vergelijken met een intel CPU die MMX SSE instructies ondersteund. Tevens kan een Core2 proc meerdere instructies per kloktik aan. Deze RISC proc zal over het algemeen meerdere kloktiks nodig hebben om hetzelfde te doen. Dus een vergelijking valt er niet te trekken op basis van Mhz'en in dit geval, maar reken maar dat een Core2 +/- 10 keer efficienter is per Mhz dan een low power RISC proc.

[GoBieN-Be]

Dan moet de "koe" ook ontwikkeld zijn voor unix/linux aangezien windows geen risc ondersteunt.

[Verwijderd]

Windows CE ondersteunt meerdere RISC-processoren, en van Windows NT/XP zijn er ook RISC versies geweest (o.a. Alpha & MIPS).

[killercow]

Er zijn "Koe" progjes voor zowel elke architectuur,

De enige software wereld die achter blijft is inderdaad de windows desktop apps wereld, de rest is allang cross-platform en cross-os.

[Whieee]

Er is gelukkig allang een koe voor *nix, maar de vraag is of er SMP support aanwezig is in deze CPU's. Als dat niet het geval is, blijft enkel het clusteren van meerdere machines over, en dat is op zich niet zo heel speciaal.

[Jeanpaul145]

Ehm, het is 0,06mW per MHz.

Wat jij zegt klopt dus niet.

[Verwijderd]

Er staat toch duidelijk "0,06mW per MHz", op vol vermogen (260MHz) is dat dus 15.6W

@Gamesua: klopt, je hebt gelijk

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 24 juli 2024 02:45]

[Verwijderd]

Nee, 0,06 x 260 = 15,6mW. Dus 0,0156W!

[Olaf van der Spek]

0,06W ??

Bij 0,06W/mhz kom je uit op 15,6W. Dat lijkt me veel te veel, dus blijft alleen mW over.

[Olaf van der Spek]

Nee, het is 15.6W - geen milliwatt.

0,06 mW / mhz * 260 mhz = 15,6 mW. Ik snap echter niet hoe jij bij W in plaats van mW uitkomt.

[Olaf van der Spek]

De FA606TE is verkrijgbaar

Ik hoop dat er in de processor minder fouten zitten dan in deze PDF.

http://www.faraday-tech.c...raday_FA606TE_2007-11.pdf

[Little Penguin]

Dit ziet er uit als een goed product, maar buiten MP3 spelers en normale mobiele telefoons (dus geen smartphones) zie ik niet echt markt voor nog een zuinige CPU (naast de vele ARM based CPU's die er al zijn).

Als er nu een zuinige processor uitgebracht zou zijn die 1GHz zou draaien t.b.v. smartphones dan is het echt een vooruitgang - dus een CPU met een vergelijkbaar energie verbruik maar dan 5x zo snel...

[defusion]

of een quad-socket PDA

[Olaf van der Spek]

maar buiten MP3 spelers en normale mobiele telefoons

Lees anders deze PDF eens door om te zien waar deze processor in kan.

[YopY]

Herzen zijn geen goeie vergelijking voor de capaciteit van een processor - je kunt een 5 GHz processor doen die niet eens kan optellen, als je wilt.

[Jaco69]

"maar buiten MP3 spelers en normale mobiele telefoons (dus geen smartphones) zie ik niet echt markt voor nog een zuinige CPU"

Is dat niet genoeg?
Er worden 100 keer meer mobiele telefoons en 10 keer meer MP3 spelers verkocht dan computers schat ik zo.

De meeste smartphones draaien op een ARM processor met mindere snelheid dus die kunnen zeker ook deze processor gebruiken.

[Reactie gewijzigd door Jaco69 op 24 juli 2024 02:45]

[PCMedic]

Vraag me af wanneer dit wordt toegepast, de huidige generatie smartphones hebben toch een beetje teleurstellende accuduur. Door meer energiezuiniger hardware toe te passen zal dit tegen gegaan kunnen worden.

[mae-t.net]

De huidige smartphones hebben al 8 of 16 32-bits processors met dezelfde architectuur, dus of die minder zuinig zijn betwijfel ik.

edit: oops, je hebt gelijk

[Reactie gewijzigd door mae-t.net op 24 juli 2024 02:45]

[Jaco69]

ARM is 32 bit vanaf het begin zover ik weet

[YopY]

De 'foons gebruiken tegenwoordig ook meer energie aan de zend / ontvangchips (3g, wifi etc), beeldschermen en dat soort zaken dan aan de processor, dus het helpt wel, maar het telt niet meer zoveel mee in de accuduur.

[Jejking]

High risk, low risk, allemaal hetzelfde.

Maar dit lijkt me een goed product worden die in veel dingen zal kunnen worden verwerkt. Lager energieverbruik dan PDA's, right? Dan zie ik er wel toekomst in

[Ferdinand Oeinck]

Doet me denken aan die Acorn Archimedes die ik zo'n beetje 20 jaar geleden kocht. Daar zat de voorloper in van deze ARM chip. Toch leuk om te zien dat de energiezuinigheid van de ARM ervoor gezorgt heeft dat ie nog steeds bestaat.

[J.J.J. Bokma]

Ook al :-) (Ik kocht ook ca 20 jaar terug een A310). Sterker, je naam komt mij bekend voor uit de Acorn scene.

Anyway, ik gebruik nog steeds ARM processors. Mijn vorige router had er een, en mijn huidige PDA. Er schijnt zelfs iemand te werken aan een RISC OS emulator voor die PDA, dus het wordt dan een zak-Archimedes.

[farlane]

Ziet er op papier aardig uit maar op 3.3V ( heb ff niet gevonden waar deze proc op draait ) doet hij op 180MHz nog altijd 3.27 mA. Das op zich niet heel spannend.

[edit]
Hmmm toch wel ( voor een 32bitter dan ), vergelijkbare processoren ( meeste hebben betere prestaties ) zitten rond de 50-60mA, maar ik moet zeggen dat de meeste wel veel meer pheriphials hebben.

Deze http://www.atmel.com/dyn/...p?part_id=4085#DataSheets bijvoorbeeld waarbij 30mA wordt opgeslokt door de LCD controller.

[Reactie gewijzigd door farlane op 24 juli 2024 02:45]

[fschuls]

Een in Nederland ontwikkelde 32bits ARM processor gebruikt zelfs minder: 0,045mW/MHz!
zie:
http://www.handshakesolut...vices/ARM996HS/Index.html

[Reactie gewijzigd door fschuls op 24 juli 2024 02:45]

[Chovav]

wow dit is echt te erg..
"FA606TE is an ultra low power 32-bit RISC with the synthesizable and configurable
features." ..
"The ultra low power core is special designed for those applications" ..
.. en het wordt maar slechter.

edit: (reactie op Olaf van der Spek)

[Reactie gewijzigd door Chovav op 24 juli 2024 02:45]

[BlackOwl]

Gelukkig hoeft hun processor niet vertaald te worden, anders zag ik 't somber in.

[mae-t.net]

Tsja, Aziaten zijn doorgaans niet zo goed in Engels, onder andere omdat de opzet van hun talen fundamenteel anders is. Deze foutjes vallen nog heel erg mee, er zijn veel leukere te vinden: iets met een 4 letterige vertaling van het werkwoord 'doen' bijvoorbeeld. Zolang ze maar wel goed zijn in het bouwen van processoren.

[Reactie gewijzigd door mae-t.net op 24 juli 2024 02:45]

[YopY]

Is het dan zo erg om de tekst, nadat het vrijgegeven is, even na te laten kijken door iemand?