Opsætning af den mobile cpu-kamp i 2016

Da ARM tidligere i denne uge introducerede sin nye CPU og grafikkerner såvel som en ny interconnect til at forbinde disse sammen og til hukommelsen, gjorde det mere end bare at præsentere det næste trin i sine populære kerner, der bliver brugt i mobile applikationsprocessorer. ARM opsatte også mange af de parametre, som næste års mobilchips bedømmes efter.

Hjertet i meddelelsen er virksomhedens nye Cortex-A72-processor, ARMs tredje 64-bit processor. Dette er beregnet til at være det næste trin ud over ARM's nuværende high-end Cortex-A57, som lige er begyndt at vises i high-end applikationsprocessorer. I de fleste implementeringer til dags dato har vi set A57-kerner parret med ARMs nedre ende Cortex-A53, der bruger langt mindre strøm til mindre krævende arbejdsbelastning, ofte i 4 + 4-konfigurationer, især inklusive Qualcomm Snapdragon 810 (planlagt til det kommende LG G Flex 2) og Samsung Exynos 7 Octa 5433 (brugt i nogle versioner af Galaxy Note 4).

Ligesom A57 forventes de nye A72-kerner også at blive parret med A53-kerner i ARMs store.LITTLE-skema. (Husk, at ARM licenserer intellektuel ejendom, såsom kerner til en række forskellige leverandører, der derefter bruger disse til at oprette specifikke chips. Her er oversigter over byggestenene, der var på markedet for sidste år. Jeg opdaterer disse poster for 2015 efter vi har set flere chip-meddelelser, sandsynligvis på Mobile World Congress næste måned.) A72, A57 og A53 bruger alle 64-bit ARMv8 instruktionssættet og kan understøtte 64-bit Android 5.0 Lollipop.

ARM siger, at A72 vil have en række fordele i forhold til A57, især hvis de bruges som målrettet mod den næste generation af processteknologi. ARM siger, at sammenlignet med en eksisterende 32-bit Cortex A15-kerne på 28nm-teknologi, skal en A57-kerne på 20nm give 1, 9 gange den vedvarende ydelse på det samme smartphone-strømbudget, men A72 kan give 3, 5 gange ydelsen til A15. Det er ikke en helt anden fordobling hvert år, men temmelig tæt. Alternativt til at håndtere den samme arbejdsbyrde kunne det bruge 75 procent mindre energi, og med det store.LITTLE-design hævder ARM en gennemsnitlig reduktion på yderligere 40-60 procent. Kort sagt, det skulle vise sig at være et stort løft i enten magt eller ydeevne, afhængigt af hvad du laver. I et typisk design med både store og små kerner forventer du selvfølgelig, at de små kerner bliver brugt langt størstedelen af ​​tiden, med de store kerner kun brugt til krævende opgaver, såsom spil eller gengivelse af websider.

Cortex-A72 er designet til mobile processorer, der vil blive fremstillet på 16nm og 14nm processteknologi ved hjælp af 3D FinFET-transistorer. Så et spørgsmål er, hvor meget af ydelsesgevinsten er resultatet af det nye A72-design, og hvor meget der simpelthen følger med den mere avancerede proces. Tidligere sagde TSMC, at dens 16FF + (16nm FinFET Plus) -design ville tilbyde en forbedring af hastigheden på 40 procent eller en reduktion på 55 procent i forhold til sit 20nm-design. Så åbenlyst er procesteknologien vigtig, selvom det ser ud til, at designændringerne også hjælper. Og ARMs meddelelse inkluderede også ny IP, der er designet til at gøre det lettere for chipdesignere at flytte til TSMC 16FF + -knuden, så Cortex-A72-implementeringer kan køre med op til 2, 5 GHz.

Foruden CPU annoncerede virksomheden en ny high-end grafikkerne kaldet Mali T-880, som ARM siger at kan give 1, 8 gange ydelsen til dets nuværende high-end Mali-T760 (brugt i Exynos 7 Octa) eller 40 procent mindre energi ved den samme arbejdsbyrde; og en ny cache-kohærent sammenkobling, kaldet CoreLink CCI-500 designet til at forbinde CPU'er og andre kerner sammen, hvilket tillader dobbelt så høj systembåndbredde (vigtigt for 4K-opløsning) og øger hastigheden, hvormed hukommelsen opretter forbindelse til CPU'en. Der er også nye kerner til behandling af video og håndtering af skærme. ARM sagde, at en enkelt Mali-V550-videoprocessor kan håndtere HEVC-kodning og -kodning, og en 8-kerneklynge kan håndtere 4K-video med op til 120 billeder i sekundet.

I sin meddelelse sagde ARM, at den allerede havde licenseret A72 til mere end 10 partnere, herunder HiSilicon, MediaTek og Rockchip. HiSilicon fremstiller primært Kirin-linjen, der bruges i moderselskabets Huaweis smartphones, mens MediaTek og Rockchip er købmandsleverandører. Ifølge meddelelsen forventes det, at de nye kerner skal vises i slutprodukter i 2016.

Naturligvis vil mange andre leverandører tilbyde alternativer på det tidspunkt. Samsung har traditionelt brugt ARM-kerner, så jeg ville ikke blive overrasket, hvis den bruger A72 / A53-kombinationen i en fremtidig chip. Alternativt har Qualcomm sagt, at det arbejder på en opfølgning af Snapdragon 810, der vil bruge brugerdefinerede CPU-kerner baseret på ARMv8-arkitekturen, ligesom dens Krait 32-bit-kerner blev brugt i dens avancerede applikationsprocessorer. Og Apple bruger brugerdefinerede CPU-kerner, der er baseret på ARM-arkitekturen i dens chips, og overgik til 64-bit-arkitekturen til "Cyclone" -kernen til A7, der blev brugt i iPhone 5'erne, og introducerede for nylig en ny version til sin A8-processor i iPhone 6 og 6 Plus og A8X brugt i den nyeste iPad Air.

I mellemtiden har Intel sin SoFIA-serie af chips baseret på Atom-kernen, der skulle ud i 2015, og planlægger en ny 14nm-version til 2016 sammen med en højere ende-chip, der kaldes Broxton.

Det ser ud til, at målene for 2016 vil være mere CPU- og GPU-ydeevne inden for en konvolut på en typisk smartphone, mens den forbruger lavere strøm, når du udfører de fleste opgaver. Jeg vil være interesseret i at se på Mobile World Congress og ud over, hvad de specifikke chipdesignere har at sige om, hvordan deres chips matcher eller slår ARMs krav her.