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Server-CPUs: ARM enthüllt seine 64-Bit-Architektur

Mit dem neuen Design ARM v8 plant der Chipentwickler den Angriff auf den Servermarkt: Die sparsamen RISC-Kerne beherrschen nun 64-Bit-Befehle und Speicherbereiche über 4 GByte. Bis zum Jahr 2014 sollen die ersten Produkte erscheinen.

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ARM v8 im Überblick
ARM v8 im Überblick (Bild: ARM)

Was lange vermutet wurde, hat ARM nun auf der hauseigenen Veranstaltung Techcon bestätigt: Das Unternehmen hat eine eigene 64-Bit-Architektur (PDF) entwickelt. Sie heißt ARM v8 und folgt damit ARM v7 nach, das als 32-Bit-Version derzeit die modernsten ARM-CPUs antreibt. Die Version 7 steckt auch in den Handheld-SoCs wie dem Cortex-A15, die gerade auf den Markt kommen und 2012 die Mehrzahl der besonders schnellen Geräte antreiben sollen. Bei ARM ist stets zwischen den Architekturversionen und den Produktnamen zu unterscheiden, die darin verwendeten Ziffern sind verschieden.

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ARM v8 verfügt anders als v7 über eine A64-Erweiterung für den 64-Bit-Modus. Für A64 wurden unter anderem die Register auf 32 Einträge von je 128 Bit verbreitet. Diese können zusammengefasst und wie 64-Bit-Register verwendet werden. Mit ähnlichen Tricks hatten zuerst AMD und dann auch Intel ihren x86-Prozessoren 64 Bit beigebracht, ohne die Architekturen gleich komplett umzustricken.

  • ARMs 64-Bit-Technik bleibt kompatibel. (Bilder: ARM)
  • Breitere Register und genaueres Rechnen
  • Verschlüsselungsfunktionen mit AES
  • ARM v7 soll noch viele Jahre halten.
ARMs 64-Bit-Technik bleibt kompatibel. (Bilder: ARM)

Dass ARMs neue Architektur auf den professionellen Einsatz zielt, zeigt auch die Unterstützung von doppelter Genauigkeit für Gleitkommaberechnungen. Die SIMD-Einheiten stimmen nun mit dem Standard IEEE 754 überein, was unter anderem definierte Rundungsmodi umfasst. Wie bei den x86-CPUs bleibt auch ARM v8 kompatibel zum 32-Bit-Modus: Code für ARM v7 und auch die SIMD- oder Grafikeinheiten Neon läuft auf ARM-v8-CPUs.

ARM legte großen Wert darauf, dass die Ankündigung der Architektur noch keine Produktvorstellung umfasst. Daher gibt es noch keine Angaben zur Zahl der Kerne, den Taktfrequenzen - oder der Art des unterstützten Speichers, was im Serverumfeld eine große Rolle spielt. Erst im Laufe des Jahres 2012 soll die Spezifikation für ARM v8 fertiggestellt werden, bis 2014 sollen dann die Lizenznehmer erste Chips liefern, meint ARM.

Das kleine Unternehmen AMCC konnte auf der Techcon dennoch eine erste Umsetzung von ARM v8 demonstrieren. Diese lief aber noch auf programmierbaren Arrays (FPGA) von Xilinx, was viel langsamer als bei den fest verdrahteten Funktionen eines ARM-SoCs aus der Serie ist. Das System soll in der ersten Hälfte des Jahres 2012 mit breiter Softwareunterstützung, vornehmlich für Linux, auf den Markt kommen. Es könnte damit als Entwicklungsplattform für ARM v8 dienen.

Microsoft hat sich zwar schon für die Einzelplatzversionen von Windows 8 zu ARM bekannt - das Unternehmen versäumte aber die Techcon als Gelegenheit, das auch für Windows Server zu tun.

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