Az Imagination lassan két éve jelentette be, hogy megszerezték a MIPS megmaradt szabadalmait, amire a vállalat épít is, hiszen a nemrég bemutatott MIPS P5600-as fejlesztés után most előálltak az I6400-as processzormaggal. Mindkét megoldás a Warrior család része, de amíg a P5600 az alacsony fogyasztás melletti maximális teljesítményt célozza, addig az I6400 inkább a tökéletes teljesítmény/fogyasztás arányt szeretné felkínálni.
A MIPS I6400-as processzormag tehát nem lesz a leggyorsabb megoldás, mivel a órajelenként maximum 3 DMIPS a teljesítménye, miközben a P5600 esetében ez az érték 3,5 DMIPS. Ugyanakkor az I6400 lényegesen fejlettebb, mivel a 64 bites MIPS64 Release 6 utasításarchitektúrát használja. Némi negatívum, hogy a P5600-zal ellentétben nem out of order logikát alkalmaz, vagyis nem megoldott az utasítások sorrendtől független végrehajtása, ugyanakkor az Imagination ennek kompenzálására több logikai szálat futtat egy processzormagon. Az I6400 maximum négy szálat futtathat, de a licencelők dönthetnek úgy, hogy ezek számát kettőre vagy egyre csökkentik. Ez az in order logika miatt befolyásolja a teljesítményt.
Imagination MIPS I6400 [+]
A 9 fokozatú futószalaggal dolgozó architektúra dual-issue dizájnt használ, továbbá a processzormagban minimum 32, de maximum 64 kB-os L1 adat és utasítás gyorsítótár lehet. Ez szintén a licencelő döntése, hiszen bizonyos lapkáknál nagyon fontos, hogy a lehető legkisebb helyre férjen be a licencelt fejlesztés.
Jó hír, hogy a MIPS I6400 elválaszthatatlan része lett az MSA (MIPS SIMD Architecture) blokk, amely egy 128 bites SIMD motort tartalmaz, 150-nél is több utasítással egészítve ki a rendszert. Ennek implementálásával a DSP-k akár el is hagyhatók az egyes rendszerchipekből, hiszen az MSA képes ellátni az előbbi egységek feladatát. Mindemellett a MIPS I6400 skálázható is, így egy klaszterbe hat mag építhető maximum, a megosztott másodszintű gyorsítótár pedig minimum 512 kB-os lehet, de igény esetén 8 MB-os kapacitás is beépíthető. Utóbbi érdekes módon nem snoopy, hanem könyvtáralapú protokollt használ a koherencia biztosítására.
Hat darab Imagination MIPS I6400-as mag implementációja [+]
Az Imagination az új fejlesztéssel egyértelműen az ARM Cortex-A53 és Cortex-A57 közötti űrt szeretné betölteni. A processzormag teljesítménye az említett két megoldás között helyezkedik el, leginkább a Cortex-A53 felé közelítve. Utóbbit tekinti a vállalat tényleges ellenfélnek, és az előzetes mérések szerint a két szállal dolgozó MIPS I6400-as konfiguráció 30-50%-kal gyorsabb nála. Ennél is érdekesebb, hogy az Imagination ezt a teljesítményt 1 mm²-es kiterjedésbe préselte bele a TSMC 28 nm-es HPM node-ján.
A MIPS I6400 érdekes technikákat is tartalmaz. Ezek közül az Imagination kiemelte az összefűzés képességét, ami lehetővé teszi az integer futószalagon, két egymás után érkező, szekvenciális integer operáció egyszerre történő végrehajtását. Itt arról van szó, hogy két 32 bites integer operációt a hardver egy 64 bitessé, illetve két 64 bitest egy 128 bitessé von össze. Ezzel rengeteg energia spórolható meg még akkor is, ha az összefűzés korlátozott körülmények között alkalmazható.
Az Imagination az Android L operációs rendszert célozza meg, így a MIPS I6400 minden olyan termékbe be szeretne kerülni, amely az előbbi szoftverre épül. Itt fontos kiemelni, hogy ezen a piacon az ARM az úr, így a MIPS utasításarchitektúra is olyan hátrányból indul, mint az x86. Ez azt jelenti, hogy a virtuális gépen keresztül futó programokkal nem lesz gond, főleg az ART futtatási környezettel, a natívan futó programokat viszont le kell fordítani a MIPS utasításarchitektúrájára.
Érdekesség, hogy az Imagination nem fog bináris fordítást használni. A vállalat ezt szándékosan mellőzi, mivel az egy emulációnak tekinthető, ami a sebességet beáldozva futtatná a natívan MIPS-re nem lefordított programokat és ezzel még csökkenti is az üzemidőt, miközben a stabilitás és a működés sem biztosított. Az Imagination véleménye az, hogy ha egy program esetében nem tudják biztosítani a stabil, gyors és energiahatékony működést, akkor inkább ne is legyen letölthető és futtatható a MIPS I6400-as processzormagokon. Ezzel lényegében a vállalat megpróbálja elkerülni a rossz felhasználói élményt.
A MIPS I6400 már licencelhető az Imaginationtől. A vállalat leginkább a viselhető eszközök piacán számít sikerre, ami a rendkívül apró méretű és kis fogyasztású, de mégis elég gyors processzormagot figyelembe véve reális megközelítés.
