MPF: Samsung 1,2-GHz-ARM-CPU für Pocket-PCs

Halla ist mit 1959 Metern der höchste Berg in Südkorea und durch vulkanische Aktivitäten entstanden. Samsung zieht diesen Namen für seinen ersten High-Speed-ARM-Prozessor heran - der Halla arbeitet mit einer Taktfrequenz von 1,2 GHz.

Samsungs Halla basiert auf dem ARM1020E-Core und verwendet somit ARMs v5TE-Architektur. Samsung garantiert beim Halla volle Kompatibilität zum ARM1020E und hat das Pin-out nicht geändert. Die Performance sei allerdings um den Faktor drei gestiegen, so Jin Cheon Kim, Lead Architect bei Samsung Electronics Corporation. Der Halla-Core arbeitet mit einer sechsstufigen Pipeline, der je 32 KByte große Caches für Befehle und Daten zur Verfügung stehen. Die Organisation der L1-Caches ist 64-fach assoziativ ausgelegt.

Um den hohen Takt beim Halla zu ermöglichen, hat Samsung überwiegend auf Transistorebene Änderungen vollzogen und greift auf die eigene Alpha-Design-Technologie zurück. Zusätzlich sind zeitkritische Datenpfade durch dynamische Schaltungen ersetzt, die Kontrolllogik wurde einem Redesign unterzogen.

Der Halla arbeitet bei 1,2 GHz Taktfrequenz mit 1,1 V Core-Spannung. In einem Low-Power-Mode wird der Takt bei einer Core-Spannung von 0,75 V auf 800 MHz reduziert. In dieser Betriebsart genehmigt sich der Halla durchschnittlich 550 mW. Zum Vergleich zieht Samsung Intels XScale-Prozessor mit 800 MHz Taktfrequenz heran, der bei einer Core-Spannung von 1,65 V mit 900 mW eine 63 Prozent höhere Verlustleistung aufweist. Bei den vollen 1,2 GHz Taktfrequenz genehmigt sich der Halla allerdings 1,7 W. Die Fertigung des Halla erfolgt in einem 0,13-µm-Prozess mit Kupfer-Layer. Die insgesamt 6,2 Millionen Transistoren teilt der ARM-Prozessor in 1,2 Millionen für die Logik und 5 Millionen für den Cache auf. Eine Die-Fläche von 18 mm² genügt dem ARM-Derivat dabei.

Mitte 2004 will Samsung den Sorak-Prozessor als Nachfolger für den Halla vorstellen. Diese ARM-CPU soll dann mit 3 GHz takten und SMT (Simultaneous Multi-Threading) unterstützen. Die Fertigung sieht Samsung mit 90 nm Strukturbreite vor.

Samsung wird im ersten Quartal 2003 Engineering Samples des 1,2-GHz-Halla ausliefern. Außerdem plant der Hersteller, die CPU in den eigenen Pocket-PCs zu integrieren. (cvi)