Начало работы с Arm Helium

---

Arm анонсировала последнюю версию архитектуры Armv8-M, известную как Armv8.1-M, включая новое векторное расширение M-Profile Vector Extension (MVE). M-Profile Vector Extension обеспечивает до 15-кратное повышение производительности для функций машинного обучения (ML) и до 5-кратное повышение для функций обработки сигналов по сравнению с существующими реализациями Armv8-M. Его можно рассматривать как версию расширенного SIMD-расширения (Neon) для архитектуры Armv8-M в A-профиле.

 

Технология Arm Helium представляет собой векторное расширение M-Profile Vector Extension (MVE) для серии процессоров Arm Cortex-M.

Новые возможности архитектуры Armv8.1-M

• Расширение набора векторных инструкций (MVE)

• Дополнительные улучшения набора инструкций для циклов и ветвей (Low Overhead Branch Extension)

• Инструкции, обеспечивающие половинную точность работы с плавающей точкой

• Инструкция, улучшающие управление состоянием блока с плавающей запятой Floating Point Unit (FPU)

• Улучшения для отладки, включая:

  • Блок мониторинга производительности Performance Monitoring Unit (PMU)

  • Непривилегированное расширение отладки

  • Поддержка отладки для MVE

• Расширение надежности, доступности и удобства обслуживания (RAS)

 

Начинать разработку программного обеспечения заранее

Вместе с архитектурой был разработан инструментарий ПО ARM. Теперь ведущие партнеры готовы приступить к разработке программного обеспечения, миграции библиотек и переносе другого кода в Helium, чтобы повысить производительность приложений DSP и машинного обучения. Эти инструменты включают в себя:

• Быстрые модели для выполнения и оптимизации программного обеспечения на виртуальной платформе
• Arm Development Studio для комплексной разработки программного обеспечения и отладки под Windows или Linux для любых проектов на базе Arm
  • Arm Compiler 6 для максимального увеличения производительности кода
  • Keil MDK для разработки и отладки программного обеспечения в Windows для Cortex-M и микроконтроллеров

Простая программная модель Armv8.1-M в сочетании с привычными инструментами Arm является ключевым преимуществом Helium. Использование единого набора инструментов для управления и обработки данных приводит к снижению затрат на разработку и снижению затрат на обслуживание кода.

 

Виртуальная платформа с быстрыми моделями Fast Model

Модели Arm Fast Models предоставляют собой быстрые и гибкие модели представления архитектур ARM и IP для программиста. Они позволяют разрабатывать программное обеспечение для драйверов, встроенного программного обеспечения, операционных систем и приложений до появления «железа». Быстрые модели позволяют полностью контролировать симуляцию, включая профилирование, отладку и трассировку.

Для ведущих партнеров доступна Fast Model, которую можно использовать для ранней разработки программного обеспечения. Она основана на фиксированной виртуальной платформе MPS2 (FVP). Модель оберточной архитектуры Armv8-M architecture envelope model (AEM) добавляется в качестве плагина для поддержки Helium. Это обеспечивает подходящую платформу для начала написания и отладки программного обеспечения.

 

Код, сборка и отладка с помощью разработки в Keil MDK (µVision)

В среду разработки с Keil MDK (µVision) добавлена поддержка Helium для компиляции программного обеспечения (Arm Compiler 6) и отладки. Это включает в себя разборку и обновленные представления регистров для новых регистров в Armv8.1-M. Набор инструментов также доступен для ведущих партнеров сегодня.

 

Повышение производительности Cortex-M

Helium, M-Profile Vector Extension, включенный в Armv8.1-M, вносит существенные улучшения в ряд процессоров Cortex-M и позволит использовать один CPU для кода управления и обработки данных. Улучшенная производительность доступна приложениям, таким как машинное обучение и обработка сигналов DSP.

Инструменты Arm были разработаны параллельно с архитектурой и теперь доступны ведущим партнерам для разработки программного обеспечения как для Windows, так и для Linux. Поддержка Helium в Arm Compiler 6 в сочетании с высокой производительностью и плотностью кода делают его отличным выбором для быстрого перехода на программное обеспечение для миграции на Helium. Модели Arm Fast в сочетании с отладчиками Arm позволяют запускать код и смотреть Architecture Reference Manual (Справочное руководство по архитектуре) в работе.

Введение в архитектуру Armv8.1-M