Cortex-R8：下一代行動(dòng)寬帶核心

　　Cortex-R8處理器是ARM最高性能的嵌入式實(shí)時(shí)處理器，采用成熟技術(shù)并進(jìn)一步提升性能至更高層次。該處理器管線采用ARM為最高性能應(yīng)用處理器開發(fā)的技術(shù)，并使其于提供最高性能的同時(shí)，也滿足「硬實(shí)時(shí)」（hard real-time）的要求。

　　「硬實(shí)時(shí)」是指處理器即使是在已知最糟（決定性的）情況的延遲下，仍能非常快速地切換以因應(yīng)新的重要事件。這種最糟情況的延遲通常也只有幾奈秒，讓來自系統(tǒng)其他部份的中斷能夠被偵測到，并迅速采取行動(dòng)解決。在LTE-Advanced Pro和5G調(diào)制解調(diào)器的第一層（Layer 1） 控制任務(wù)將處理多載波以及很高的數(shù)據(jù)速率。

　　因此，處理器必須以很高的頻率頻率執(zhí)行，并且能夠在很多任務(wù)之間快速地切換以及處理外來事件。諸如Wi-Fi等未授權(quán)載波提供的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)封包速率比LTE更高，而結(jié)合并控制這些不同的載波需要一款專用處理器。Cortex-R8擁有11級(jí)管線，能以極其快速的時(shí)鐘速率提供所需的性能。這種管線是「亂序」的，意味著即使有些指令在等待來自較慢的外部儲(chǔ)存系統(tǒng)數(shù)據(jù)時(shí)，也可以繼續(xù)進(jìn)行處理，因而大幅減少管線的「停滯」，并盡可能提供最佳性能。

　　Cortex-R8也增強(qiáng)了緊密耦合內(nèi)存（TCM），讓更多程序代碼與數(shù)據(jù)能儲(chǔ)存于快速內(nèi)存中，因此在存取重要程序和數(shù)據(jù)時(shí)不至于延遲。相較于由處理器管理的快取，TCM是由開發(fā)人員管理的，因而能夠迅速取得重要的指令和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在調(diào)制解調(diào)器中有一些非常關(guān)鍵的實(shí)時(shí)程序，而其他并不是那么重要程序可以在后臺(tái)執(zhí)行。

　　Cortex-R8可使多達(dá)4個(gè)處理器整合于單一的叢集中。就調(diào)制解調(diào)器而言，這些處理器通常是以不對稱的處理模式執(zhí)行以獲得最佳效率。而且，它能在手機(jī)處于閑置模式時(shí)關(guān)閉處理器電源，只在吞吐量提高時(shí)才導(dǎo)通更多處理器的電源，因而大幅延長電池壽命。這種可配置性也使得開發(fā)商能夠透過單次的軟件投資和可擴(kuò)展性能，開發(fā)出因應(yīng)不同LTE類型的各種調(diào)制解調(diào)器。

　　Cortex-R8可在諸多的接口端口中靈活選擇，從而連接至其他調(diào)制解調(diào)器系統(tǒng)。用于控制外部硬件和加速器的專用端口提供最低的延遲控制，以確保在復(fù)雜系統(tǒng)中盡可能實(shí)現(xiàn)最佳性能。

　　然而，Cortex-R8并不僅僅用于調(diào)制解調(diào)器設(shè)計(jì)，其先進(jìn)性能也適用于企業(yè)儲(chǔ)存產(chǎn)品，包括HDD和SSD以及其他需要可擴(kuò)展的嵌入式實(shí)時(shí)平臺(tái)。Cortex-R8并建置新的錯(cuò)誤檢測、校正和控制機(jī)制，盡可能地確?？煽啃?。

　　提供下一代行動(dòng)寬帶體驗(yàn)

　　如同針對5G打造全新優(yōu)化且高效率的空中接口一樣，支持5G基礎(chǔ)設(shè)施要求的改進(jìn)型網(wǎng)絡(luò)必須能夠簡化管理與協(xié)調(diào)層（orchestration layer），從而簡化底層硬件和軟件的復(fù)雜度。

　　為了成功部署新的5G基礎(chǔ)設(shè)施，需要不同的設(shè)備組合。根據(jù)地理?xiàng)l件，可能需要諸如云端無線存取網(wǎng)絡(luò)（C-RAN）、分布式內(nèi)容分發(fā)、可擴(kuò)展性控制網(wǎng)絡(luò)和自適應(yīng)天線數(shù)組等技術(shù)。以C-RAN為例，該新技術(shù)極具顛覆力，當(dāng)多個(gè)基地臺(tái)單元和相關(guān)的控制網(wǎng)絡(luò)共同整合于「云端」時(shí)，即可提供云端無線接取網(wǎng)絡(luò)。

　　為了滿足Cloud RAN、分布式內(nèi)容分發(fā)和可擴(kuò)展控制網(wǎng)絡(luò)的全新平臺(tái)需求，業(yè)界已經(jīng)利用一些新興技術(shù)取得了重要進(jìn)展：

　　軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN） 這是一種提供網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性連接和簡化傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的新方式。SDN是由開放網(wǎng)絡(luò)基金會(huì)（Open Networking Foundation）初步開發(fā)的一套標(biāo)準(zhǔn)，透過隔離控制層和數(shù)據(jù)層，提供網(wǎng)絡(luò)功能的抽象層。網(wǎng)絡(luò)管理和操作可以集中進(jìn)行，而不必分散到不同的網(wǎng)絡(luò)層和機(jī)箱。透過簡化的抽象軟件層進(jìn)行集中控制帶來了諸多益處，如降低營運(yùn)成本、提高自動(dòng)化、控制、靈活性、敏捷性和應(yīng)用創(chuàng)新。SDN將會(huì)改變設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的方式，而且接取節(jié)點(diǎn)與聚合節(jié)點(diǎn)之間的連接方式也會(huì)相應(yīng)發(fā)生改變。

　　網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NFV） 讓傳統(tǒng)功能從所有權(quán)硬件防火墻轉(zhuǎn)移到標(biāo)準(zhǔn)化的服務(wù)器、交換器和儲(chǔ)存組件。當(dāng)這些新功能應(yīng)用于軟件時(shí)，可以輕易地應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)或客戶端的平臺(tái)，以充份利用全球網(wǎng)絡(luò)效率。因此，NFV的好處包括更少依賴專用硬件來降低資本支出（CapEx）和營運(yùn)成本（OpEx）。由于更快的配置、測試和整合，使用NFV可加速市場實(shí)時(shí)服務(wù)。

　　為了支持對于延遲敏感的5G功能和終端使用案例，NFV的執(zhí)行必須與優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)卸除能力匹配，也必須與行動(dòng)邊緣運(yùn)算（Mobile Edge Compute）技術(shù)搭配，這些技術(shù)盡可能地將虛擬化網(wǎng)絡(luò)功能貼近接取網(wǎng)絡(luò)的邊緣裝置，以避免網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的過度轉(zhuǎn)變。

　　分布式智能 透過支持網(wǎng)絡(luò)中更多的分布式智慧，可在云端中已布署的可用資源分配基本的決策點(diǎn)。使用工作負(fù)載優(yōu)化的硬件和軟件來確保網(wǎng)絡(luò)中各分布點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)、儲(chǔ)存和運(yùn)算功能的實(shí)現(xiàn)。工作負(fù)載優(yōu)化硬件以高度整合的SoC為基礎(chǔ)，具有異質(zhì)處理能力，使得該硬件可在網(wǎng)絡(luò)中變得更智能，即使是微縮至最高功率和外形因子受限的位置。通用的軟件平臺(tái)可讓開發(fā)人員和IT用戶更快地部署服務(wù)。

　　儲(chǔ)存 隨著5G網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)進(jìn)展，我們也會(huì)看到儲(chǔ)存功能直接融合于基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)中。盡管傳統(tǒng)上經(jīng)常將「云端」儲(chǔ)存聯(lián)想到數(shù)據(jù)中心，但我們將逐漸看到儲(chǔ)存遷移至網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)。5G的核心要求在于高帶寬和低延遲服務(wù)，這些要求不僅影響空中接口無線連接，同時(shí)也推進(jìn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。分布式儲(chǔ)存以及提高邊緣裝置的智能化，均有利于使傳輸延遲最小化，從而提供所需的服務(wù)和智能以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。

　　這些技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和架構(gòu)是下一代基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)或「智能、靈活云端」的基礎(chǔ)之一。云端之所以靈活是因?yàn)槟茌p松快速滿足不同的網(wǎng)絡(luò)要求并且提高5G空中接口的具體挑戰(zhàn)。云端之所以智慧是因?yàn)槠淅脴I(yè)務(wù)、顧客和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)來加強(qiáng)既有的服務(wù)，并且作為創(chuàng)造高度創(chuàng)新和競爭性的新服務(wù)的基礎(chǔ)。

　　ARM及其合作伙伴提供基于ARM的通用處理平臺(tái)，以滿足實(shí)現(xiàn)5G的不同需求。