Сразу же после начала выставки Computex, ARM представила два новых ядра CPU. К сожалению, на выставке не получится увидеть соответствующие SoC, не говоря уже о смартфонах. По имеющейся информации, поставки партнеров ARM начнутся не раньше первого квартала 2018. Чипы будут использоваться в широком спектре моделей.
При разработке Cortex-A55 и Cortex-A75 ARM ориентировалась не только на повышение эффективности и производительности, но и на поддержку новых функций. В частности, от нового дизайна архитектуры должны выиграть приложения искусственного интеллекта и машинного обучения в сферах серверов, автомобильного рынка или смартфонов и ноутбуков – новые SoC готовы для всех перечисленных сценариев.
DynamIQ вместо big.LITTLE
Чтобы справляться с новыми приложениями, дизайн архитектуры SoC был изменен. Раньше ARM использовала подход big.LITTLE, при котором в SoC устанавливались группы разных ядер, оптимизированные для своих задач. Но еще в марте на смену big.LITTLE была анонсирована технология DynamIQ. Она тоже позволяет использовать разные ядра в чипе, но намного более гибко. Если в случае big.LITTLE поддерживался только симметричный дизайн с четырьмя ядрами на кластер, DynamIQ позволяет объединять в каждый кластер до восьми ядер, а дизайн может быть ассиметричный. То есть мы можем увидеть SoC, например, с тремя ядрами Cortex-A55 и двумя Cortex-A75, пятью и тремя или семью и одним.
Такой подход позволит оптимизировать чипы под глубокое и машинное обучение, соответствующие SoC будут использоваться в сфере автономного вождения.
До 3 ГГц для Cortex-A75
Но об эффективности и производительности ARM тоже не забыла. Ядра Cortex-A75, в зависимости от сценария, будут работать на треть быстрее предшественника с равными тактовыми частотами, хотя в реалистичных сценариях имеет смысл говорить об одной пятой. Если SoC будут производиться по 10-нм техпроцессу, то максимальная частота будет составлять порядка 3 ГГц. Но это касается устройств с крупным экраном, под которыми ARM понимает ноутбуки и гибридные планшеты. У них возможно использование более мощной системы охлаждения, поэтому тепловой пакет на ядро может составлять до 2 Вт. В таком режиме прирост производительности по сравнению с Cortex-A73 составит 30%. Если же допустима мощность 1 Вт на ядро, то прирост производительности будет 25%. Как видим, в режиме 2 Вт эффективность Cortex-A75 оставляет желать лучшего.
Устройства на Windows должны существенно выиграть от новых ядер. Они оптимизированы под Windows 10, причем обеспечивается эмуляция приложений x86. То есть производители ноутбуков теперь получат свободу выбора помимо чипов Qualcomm. До сих пор только калифорнийский разработчик чипов объявил о выпуске SoC, совместимых с Windows 10, первые ноутбуки должны выйти в четвертом квартале.
Из других особенностей Cortex-A75 можно упомянуть новый дизайн конвейеров и измененную подсистему кэшей. ARM пересмотрела кэши L1 и L2 по емкости и частоте.
Эффективные, но не всегда более экономичные
ARM внесла схожие изменения в дизайн ядер Cortex-A55, которые во многом опираются на архитектуру предшественника Cortex-A53. Новые ядра среднего класса должны обеспечивать до 100% больше производительности в некоторых сценариях, хотя на практике разумно говорить о приросте до 18%. По эффективности ситуация неоднозначная. С одной стороны, ядро Cortex-A55 названо самым эффективным в своем классе. С другой стороны, ядра Cortex-A55 потребляют чуть больше энергии, чем Cortex-A53. Конечно, они показывают более высокую производительность. Но все же будет интересно провести тесты, чтобы оценить эффективность в разных сценариях.
ARM не указывает максимальную тактовую частоту, оптимальный техпроцесс и другие характеристики. Сферы применения во многом совпадают с Cortex-A75, включая, в том числе, смартфоны, автомобильные системы, носимые устройства и Интернет вещей. Новые ядра отлично подойдут для очков VR и MR. Во многих случаях они будут дополнять ядра Cortex-A75 в SoC – пока технология DynamIQ заявлена только для двух новых ядер.
Сведения о доступности чипов ARM весьма туманны. Насчет более быстрых ядер назван первый квартал 2018, поэтому ранее новые SoC и устройства мы вряд ли увидим.