Arm Cortex-A320 เป็นคอร์ซีพียู Armv9 แบบพลังงานต่ำที่ได้รับการปรับแต่งสำหรับนำมาใช้งานด้าน Edge AI และ IoT โดยมีประสิทธิภาพ efficiency ดีขึ้นสูงสุดถึง 50% เมื่อเทียบกับคอร์ซีพียู Cortex-A520 และเป็นคอร์ Armv9 ที่มีขนาดเล็กที่สุดที่เปิดตัวจนถึงปัจจุบัน
สถาปัตยกรรม Armv9 เปิดตัวครั้งแรกในปี 2021 โดยมุ่งเน้นไปที่ AI และคอร์ประมวลผลเฉพาะทาง ตามมาด้วยการเปิดตัวคอร์ Armv9 รุ่นแรก ได้แก่ Cortex-A510, Cortex-A710, Cortex-X2 ในปีเดียวกัน ซึ่งถูกออกแบบมาสำหรับอุปกรณ์มือถือระดับเรือธง นับตั้งแต่นั้นมา คอร์ Armv9 ได้ถูกนำมาใช้ในสมาร์ทโฟนหลากหลายรุ่น, เมนบอร์ด Armv9 ระดับไฮเอนด์ และกล่องทีวี,ล่าสุด Rockchip RK3688 AIoT SoC ที่กำลังจะเปิดตัวก็ใช้สถาปัตยกรรม Armv9 แต่ถูกออกแบบมาสำหรับแอปพลิเคชันระดับสูง ขณะที่ Arm Cortex-A320 รุ่นใหม่จะช่วยขยายการใช้งาน Armv9 ไปยังอุปกรณ์ IoT ที่หลากหลายมากขึ้น รวมถึงอุปกรณ์ Edge AI ที่มีข้อจำกัดด้านพลังงาน
จุดเด่นของ Arm Cortex-A320:
- สถาปัตยกรรม – Armv9.2-A (Harvard)
- การขยาย (Extensions)
- รองรับส่วนขยายสูงสุดถึง Armv8.7
- QARMA3 extensions
- SVE2 extensions
- Memory Tagging Extensions (MTE) (รวมถึง Asymmetric MTE)
- Cryptography extensions
- RAS extensions
- สถาปัตยกรรมไมโคร (Microarchitecture)
- pipeline แบบ In-order
- รองรับ Partial superscalar
- มี NEON/Floating Point Unit
- หน่วยเข้ารหัส Cryptography (อุปกรณ์เสริม)
- รองรับสูงสุด 4 คอร์ต่อคลัสเตอร์
- รองรับการระบุที่อยู่ทางกายภาพ (PA) ขนาด 40 บิต
- ระบบหน่วยความจำและอินเทอร์เฟซภายนอก
- L1 I-Cache / D-Cache ขนาด 32KB หรือ 64KB
- L2 Cache (อุปกรณ์เสริม) ขนาด 128KB, 192KB, 256KB, 384KB หรือ 512KB
- ไม่มี L3 Cache
- รองรับ ECC (Error-Correcting Code)
- อินเทอร์เฟซบัส – AMBA AXI5
- ไม่มี ACP (Accelerator Coherency Port) และ ไม่มี Peripheral Port
- ความปลอดภัย – TrustZone, Secure EL2, MTE, PAC/BTI
- การดีบัก
- ฟีเจอร์ดีบักจาก Armv9.2-A
- CoreSightv3
- Embedded Trace Extension (ETEv1.1)
- Trace Buffer Extension
- อื่นๆ
- รองรับอินเทอร์รัปต์ผ่าน GIC interface, GICv4.1
- Generic Timer ตามมาตรฐาน Armv9.2-A
- PMUv3.7
Cortex-A320 สามารถทำงานร่วมกับ NPU Ethos-U85 สำหรับ Edge AI ทำให้เป็นทางเลือกอัปเกรดจากอุปกรณ์ Endpoint AI ที่ใช้ Cortex-M85 + Ethos-U85 โดยรองรับ LLMs ที่มีพารามิเตอร์สูงสุดถึงหนึ่งพันล้านตัว และสามารถรันระบบปฏิบัติการ Linux หรือ Android นอกเหนือจาก RTOS อย่าง FreeRTOS หรือ Zephyr OS นอกจากนี้ยังมีข้อมูลว่า Cortex-A320 แบบ quad-core สามารถประมวลผลได้สูงสุด 256 GOPS โดยวัดจาก 8-bit MACs ต่อรอบสัญญาณนาฬิกา เมื่อทำงานที่ความเร็ว 2GHz
นอกจากการปรับปรุงประสิทธิภาพด้านพลังงาน (efficiency) 50% เมื่อเทียบกับ Cortex-A520 แล้ว Arm ยังระบุว่า Cortex-A320 มีประสิทธิภาพสูงขึ้นกว่า 30% ใน SPECINT2K6 เมื่อเทียบกับ Cortex-A35 ซึ่งเป็นคอร์ Armv8 รุ่นก่อนหน้า โดยเป็นผลมาจากตัวทำนายการกระโดดคำสั่ง (branch predictor) และตัวดึงข้อมูลล่วงหน้า (pre-fetcher) ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น รวมถึงการปรับปรุงระบบหน่วยความจำ
Cortex-A320 ยังใช้ประโยชน์จากการปรับปรุง NEON และ SVE2 ในสถาปัตยกรรม Armv9 เพื่อให้ประสิทธิภาพการประมวลผล Machine Learning (ML) ดีขึ้นสูงสุดถึง 10 เท่าเมื่อเทียบกับ Cortex-A35 หรือสูงถึง 6 เท่าเมื่อเทียบกับ Cortex-A53 ด้วยการปรับปรุงด้าน ML ประกอบกับประสิทธิภาพสูงทั้งในแง่ของพื้นที่และการใช้พลังงาน Arm อ้างว่า Cortex-A320 เป็นคอร์ที่มีประสิทธิภาพดีที่สุดสำหรับงาน ML ในบรรดาคอร์ Arm Cortex-A ทั้งหมด
Renesas อาจเป็นหนึ่งในบริษัทแรกที่เปิดตัว SoC ที่ใช้ Arm Cortex-A320 โดยคาดว่าจะเปิดตัวในปี 2026 เนื่องจากเป็นหนึ่งในไม่กี่พันธมิตรที่ถูกกล่าวถึงในข่าวประชาสัมพันธ์ และเป็นบริษัทแรกที่เปิดตัวไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ใช้ Arm Cortex-M85 หลังจากคอร์ดังกล่าวเปิดตัวไปกว่าหนึ่งปี ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับคอร์ซีพียู Cortex-A320 สามารถดูได้จาก Blog post และ Developer website ของ Arm
แปลจากบทความภาษาอังกฤษ : Arm Cortex-A320 low-power CPU is the smallest Armv9 core, optimized for Edge AI and IoT SoCs
บรรณาธิการข่าวและบทความภาษาไทย CNX Software ได้มีความสนใจในด้านเทคโนโลยี โดยเฉพาะ Smart Home และ IoT