Arm släpper realtids-cpu med hypervisor

Armv8-R, där R syftar på realtid, är en ny 32-bitars processorarkitektur från brittiska Arm. Fordonselektronik och industriell styrning är tilltänkta marknader. Den stora nyheten är stöd för virtualisering – att köra flera operativsystem parallellt.

Armv8-R är bakåtkompatibel med Armv7-R som används i realtidsfamiljen Cortex R. Nytt i Armv8-R är att det går att reservera minne i godtycklig multipel av 64 byte, jämfört med en potens av två som i Armv7-R. Denna finkornighet kräver fler grindar att implementera, men förenklar mjukvaran och ger betydligt snabbare kontextväxling, enligt Arm.
En annan nyhet är möjligheten att använda signalbehandlingsoperationsbiblioteket Neon, som visserligen tillåts även i Armv7-R, men aldrig använts i någon implementation.

Armv8-R plockar dessutom över vissa instruktioner från 64-bitarsarkitekturen Armv8, instruktioner för CRC-beräkningar.

Men det som Arm mest lyfter fram i lanseringen är hårdvarustödd virtualisering. Detta ska göra det enklare att blanda appar med och utan realtidskrav på samma processor, utan att de stör varandra.

Armv8-R gör det möjligt att skapa en så kallad hypervisor som kan köra och övervaka flera operativsystem och körmiljöer parallellt. Basen för detta är en ny nivå av avbrottssignaler kallad EL2 med högre prioritet än alla de tidigare existerande.

Det finns enligt Arm en mycket stark efterfrågan på virtualisering just nu. Särskilt inom fordonsindustrin som gör allt den kan för att minimera fysisk hårdvara. Det första utvecklingssteget i den världen var att byta mekanik mot digitalteknik. Nästa steg är nu att konsolidera processorerna.

Detta sker samtidigt som fordonselektroniken ställs inför den nya utmaningen att mjukvarukomponenterna kommer från olika leverantörer. Här kommer hypervisorns fördel att den skapar vattentäta skott mellan komponenterna till sin rätt, så att en dålig komponent åtminstone inte kan störa de andra. Bromsning, vindrutetorkare och sätesinställning är exempel på funktioner som idag kan licenseras som mjukvarukomponenter.

En av möjligheterna med virtualisering är att låta en och samma processor ta över jobbet från flera gamla styrkretsar för exempelvis förarassistans, kommunikation mellan fordon och motorstyrning. Också Android – Googles operativsystem för smarttelefoner – vill fordonsindustrin köra virtuellt, och använda dess grafiska gränssnitt för IVI (navigation, spel, klimat, ljud, film och andra appar i bilen).

Enligt Arm håller flera företag på att utveckla Armv8-R-processorer redan. Enligt EE Times är ett av dem Nvidia.

Några operativsystem som kommer att stödja Armv8-R är Integrity från Green Hills, Nucleus från Mentor Graphics och T-Kernel från Esol. Den som vill börja utveckla för Armv8-R redan nu, kan göra det med hjälp av verktyg från Synopsys.

På tisdag nästa vecka kommer Arm att släppa fler detaljer om Armv8-R på sin utvecklarkonferens Arm Techcon i Santa Clara.

Här är en Arm-pdf om Armv8-R: (länk)