Nastavenie bitky o mobilný procesor v roku 2016

Keď začiatkom tohto týždňa spoločnosť ARM predstavila svoje nové procesorové a grafické jadrá, ako aj nové prepojenie na ich vzájomné spojenie a do pamäte, urobila viac ako len predstavenie ďalšieho kroku vo svojich obľúbených jadrách, ktoré sa používajú v mobilných aplikačných procesoroch. ARM tiež nastavil mnoho parametrov, podľa ktorých budú budúci rok posudzované mobilné čipy.

Srdcom oznámenia je nový procesor spoločnosti Cortex-A72, tretí 64-bitový procesor spoločnosti ARM. Toto je zamýšľané ako ďalší krok za súčasnými špičkovými procesormi Cortex-A57 spoločnosti ARM, ktoré sa práve začínajú objavovať v špičkových aplikačných procesoroch. Vo väčšine doterajších implementácií sme videli jadrá A57 spárované s Cortex-A53 na spodnom konci ARM, ktoré používajú oveľa menej energie na menej náročné pracovné zaťaženie, často v konfiguráciách 4 + 4, najmä vrátane Qualcomm Snapdragon 810 (plánované na nadchádzajúce) LG G Flex 2) a Samsung Exynos 7 Octa 5433 (používané v niektorých verziách Galaxy Note 4).

Rovnako ako A57 sa očakáva, že aj nové jadrá A72 budú spárované s atómami A53 v schéme veľkých.LITTLE spoločnosti ARM. (Pripomeňme, že spoločnosť ARM poskytuje licencie na duševné vlastníctvo, napríklad na jadrá, rôznym predajcom, ktorí ich potom používajú na vytváranie konkrétnych čipov. Tu je prehľad základných čipov stavebných blokov, ktoré boli na trhu v minulom roku. Aktualizujem tieto príspevky na rok 2015 potom, čo uvidíme ďalšie oznámenia o čipoch, pravdepodobne na budúcom mesiaci na mobilnom svetovom kongrese.) Všetky modely A72, A57 a A53 používajú 64-bitovú inštrukčnú sadu ARMv8 a môžu podporovať 64-bitový lízatko Android 5.0.

ARM tvrdí, že A72 bude mať oproti A57 niekoľko výhod, najmä ak sa použije na cielenú technológiu novej generácie. ARM tvrdí, že v porovnaní s existujúcim 32-bitovým jadrom Cortex A15 na 28nm technológii by jadro A57 na 20nm malo poskytovať 1, 9-násobok trvalého výkonu pri rovnakom rozpočte na napájanie smartfónov, ale A72 môže poskytnúť 3, 5-násobok výkonu A15. Nie je to ďalší zdvojnásobenie každý rok, ale celkom blízko. Alternatívne, aby zvládol rovnaké pracovné zaťaženie, mohol by spotrebovať o 75 percent menej energie as veľkým designom LITTLE tvrdí ARM priemerné zníženie o ďalších 40 - 60 percent. Stručne povedané, v závislosti od toho, čo robíte, by sa to malo ukázať ako veľké zvýšenie výkonu alebo výkonu. Pri typickom dizajne s veľkými aj malými jadrami by ste samozrejme očakávali, že malé jadrá sa budú používať prevažnú väčšinu času, pričom veľké jadrá sa používajú iba na náročné úlohy, ako je hranie hier alebo vykresľovanie webových stránok.

Cortex-A72 je navrhnutý pre mobilné procesory, ktoré budú vyrábané procesnou technológiou 16nm a 14nm s použitím tranzistorov 3D FinFET. Jedna otázka teda spočíva v tom, do akej miery je zvýšenie výkonu výsledkom nového dizajnu A72 a do akej miery jednoducho prichádza s pokročilejším procesom. TSMC už predtým uviedlo, že jej dizajn 16FF + (16nm FinFET Plus) by ponúkol 40-percentné zvýšenie rýchlosti alebo 55-percentné zníženie výkonu v porovnaní s jeho 20nm dizajnom. Technológia procesu je samozrejme dôležitá, aj keď sa zdá, že aj návrhové zmeny pomôžu. Súčasťou oznámenia spoločnosti ARM bolo aj nové IP navrhnuté tak, aby uľahčilo návrhárom čipov prechod na uzol TSMC 16FF +, čo umožňuje implementáciu Cortex-A72 bežať až do 2, 5 GHz.

Okrem CPU spoločnosť oznámila nové grafické jadro vyššej triedy s názvom Mali T-880, ktoré podľa ARM môže poskytnúť 1, 8-násobok výkonu svojho súčasného špičkového Mali-T760 (používa sa v Exynos 7 Octa) alebo O 40 percent menej energie pri rovnakom pracovnom zaťažení; a nové medzipamäťové koherentné prepojenie nazývané CoreLink CCI-500 určené na spojenie CPU a iných jadier dohromady, čo umožňuje dvojnásobok maximálnej šírky pásma systému (dôležité pre rozlíšenie 4K) a zvýšenie rýchlosti, ktorou sa pamäť pripája k CPU. K dispozícii sú tiež nové jadrá na spracovanie videa a spracovanie obrazoviek. ARM uviedol, že jediný videoprocesor Mali-V550 dokáže spracovať HEVC kódovanie a dekódovanie a 8-jadrový klaster dokáže spracovať 4K video rýchlosťou až 120 snímok za sekundu.

Vo svojom oznámení spoločnosť ARM uviedla, že už licencovala A72 na viac ako 10 partnerov vrátane HiSilicon, MediaTek a Rockchip. HiSilicon primárne robí linku Kirin používanú v smartfónoch Huawei materskej spoločnosti, zatiaľ čo MediaTek a Rockchip sú obchodnými predajcami. Podľa tohto oznámenia sa nové jadrá plánujú objaviť v konečných výrobkoch v roku 2016.

Do tejto doby samozrejme ponúknu alternatívy mnoho ďalších dodávateľov. Spoločnosť Samsung už tradične používa ARM jadrá, takže by ma neprekvapilo, keby v budúcom čipe používa kombináciu A72 / A53. Spoločnosť Qualcomm alternatívne uviedla, že pracuje na nadviazaní na modul Snapdragon 810, ktorý bude používať vlastné procesorové jadrá založené na architektúre ARMv8, rovnako ako jeho 32-bitové jadrá Krait sa použili v jeho špičkových aplikačných procesoroch. A Apple používa vlastné jadrá procesorov založené na architektúre ARM vo svojich čipoch a prešiel na 64-bitovú architektúru pre jadro „Cyclone“ pre A7 používané v iPhone 5s a novšie predstavil novú verziu pre svoj procesor A8 v iPhone 6 a 6 Plus a A8X používané v najnovšom iPad Air.

Medzitým má Intel v roku 2015 naplánovanú sériu čipov SoFIA založenú na jadre Atom a na rok 2016 plánuje novú 14nm verziu spolu s čipom vyššej triedy známym ako Broxton.

Vyzerá to, že cieľmi na rok 2016 bude vyšší výkon procesorov a GPU v rámci výkonovej obálky typického smartfónu, zatiaľ čo pri vykonávaní väčšiny úloh sa zníži spotreba energie. Budem mať záujem vidieť na mobilnom svetovom kongrese a ďalej, čo hovoria špecifickí dizajnéri čipov o tom, ako ich čipy zodpovedajú alebo porazia nároky ARM tu.