एआरएम का कॉर्टेक्स-एक्स कस्टम सीपीयू प्रोग्राम अंततः एंड्रॉइड फ्लैगशिप प्रदर्शन को ऐप्पल के साथ प्रतिस्पर्धी बना सकता है

हर साल मई में, जापान स्थित सॉफ्टबैंक के स्वामित्व वाला यूके स्थित एआरएम मोबाइल उपकरणों में उपयोग के लिए अपने नए मोबाइल आईपी (बौद्धिक संपदा) की घोषणा करता है। इस आईपी में नए सीपीयू कोर के साथ-साथ नए जीपीयू भी शामिल हैं। एआरएम के निर्देश सेट का उपयोग दुनिया के हर स्मार्टफोन में किया जाता है - यह एक अत्यंत महत्वपूर्ण कंपनी है। सीपीयू कोर आर्किटेक्चर के संदर्भ में, 2021 से, प्रत्येक प्रमुख मोबाइल चिप विक्रेता एआरएम के स्टॉक सीपीयू आईपी (सैमसंग सिस्टम एलएसआई के रूप में) का उपयोग करेगा न छोड़ दिया है इसके Exynos M कस्टम कोर पर)। इसीलिए, यह दोगुना महत्वपूर्ण है कि एआरएम चीजों को सही करे। अब इस वर्ष के लिए, एआरएम ने एआरएम कॉर्टेक्स-ए78 सीपीयू आर्किटेक्चर और माली-जी78 जीपीयू की घोषणा की है, जो इसके उत्तराधिकारी हैं। कॉर्टेक्स-ए77 सीपीयू, और माली-जी77 क्रमशः जीपीयू. हालाँकि ये घोषणाएँ अपेक्षित थीं, लेकिन एआरएम द्वारा कॉर्टेक्स-एक्स के रूप में एक और सीपीयू कोर की घोषणा करने की उम्मीद नहीं थी। वर्षों से, तकनीकी समीक्षकों और उपयोगकर्ताओं ने इस तथ्य पर शोक व्यक्त किया है कि एप्पल के सीपीयू आर्किटेक्चर एआरएम की कॉर्टेक्स-ए श्रृंखला से कई साल आगे हैं। Cortex-X CPU प्रोग्राम और Cortex-X1 के साथ, यह अंततः 2021 में बदल सकता है।

एआरएम जानता है कि उसके ग्राहक विभिन्न उत्पाद खंडों में विभिन्न आवश्यकताओं के आधार पर अधिक समाधान और उत्पादों की मांग कर रहे हैं। कॉर्टेक्स-ए76उदाहरण के लिए, इसका उपयोग फ्लैगशिप SoCs के साथ-साथ कुछ निम्न मध्य-श्रेणी SoCs में भी किया जाता है। इसका अधिकतम प्रदर्शन Apple के प्रतिस्पर्धियों जितना ऊँचा नहीं था क्योंकि ARM को PPA (प्रदर्शन, शक्ति और क्षेत्र) पर ध्यान केंद्रित करने की आवश्यकता थी पहला। पूर्ण प्रदर्शन के बजाय ऊर्जा दक्षता और बिजली दक्षता कंपनी के लिए उच्च प्राथमिकताएँ थीं।

कॉर्टेक्स-एक्स1 के साथ, यह बदल जाता है।

एआरएम ने कॉर्टेक्स-एक्स कस्टम (सीएक्ससी) कार्यक्रम की घोषणा की है। इस कार्यक्रम में एआरएम इंजीनियरिंग टीमों और एआरएम के कार्यक्रम भागीदारों के साथ घनिष्ठ सहयोग शामिल है, जो विशिष्ट बाजार मांगों को पूरा करने के लिए अंतिम सीपीयू उत्पाद को आकार दे सकते हैं। एआरएम नोट करता है कि यह प्रोग्राम भागीदारों को "पीपीए के सामान्य कॉर्टेक्स-ए लिफाफे" के बाहर अपने स्वयं के प्रदर्शन बिंदुओं को परिभाषित करने की अनुमति देता है। एआरएम द्वारा डिजाइन और निर्मित अंतिम कस्टम सीपीयू, एआरएम कॉर्टेक्स-एक्स ब्रांड के तहत वितरित किया जाएगा। CXC प्रोग्राम के भाग के रूप में पहला CPU ARM Cortex-X1 CPU है।

एआरएम को कॉर्टेक्स-एक्स1 पर बहुत गर्व है, उनका कहना है कि यह अब तक का सबसे शक्तिशाली कॉर्टेक्स सीपीयू है। यह मौजूदा Cortex-A77 की तुलना में 30% बेहतर प्रदर्शन सुधार लाता है। ऐसा कहा जाता है कि यह अगली पीढ़ी के कस्टम समाधानों के लिए "अंतिम प्रदर्शन" लाएगा। सीपीयू उन साझेदारों के जवाब में आया जो अपने स्वयं के उपयोग के मामलों के अनुरूप प्रदर्शन को अधिकतम करना चाहते थे।

जैसा कि अपेक्षित था, Cortex-X1, नव घोषित Cortex-A78 से भी तेज़ है, जो इसके नीचे स्थित है। यहां शब्दांकन महत्वपूर्ण है. एआरएम का कहना है कि वह मुहैया कराता है प्रदर्शन उत्थान 22% सिंगल-थ्रेड पूर्णांक प्रदर्शन सुधार के साथ कॉर्टेक्स-ए78 की तुलना में। एआरएम के अनुसार, "उत्थान" इस तथ्य को संदर्भित करता है कि सुधार उच्च प्रदर्शन के छोटे विस्फोटों से संबंधित हैं, जो प्रतिक्रियाशीलता और प्रतिक्रिया के लिए सर्वोत्तम हैं। माना जाता है कि यह स्मार्टफोन और बड़ी स्क्रीन वाले उपकरणों के लिए अब तक का उच्चतम प्रदर्शन सक्षम करेगा संख्याओं के हिसाब से, Cortex-X1 अभी भी आगामी Apple A14 से मेल नहीं खा पाएगा, जिसके साथ यह होगा पूरा। हालाँकि, यह 2019 के Apple A13 के बराबर स्कोर करने में सक्षम हो सकता है।

Cortex-X1, A77 की तुलना में 2x मशीन लर्निंग (ML) प्रदर्शन सुधार प्रदान करता है। यह एक उल्लेखनीय सुधार है, और यह अधिक स्थानीय गणना प्रदर्शन के लिए एआरएम के व्यापक प्रयास के हिस्से के रूप में आता है।

4x Cortex-A78 और 4x Cortex-A55 कोर का DynamIQ क्लस्टर 4x Cortex-A77 और 4x Cortex-A55 क्लस्टर की तुलना में 20% निरंतर प्रदर्शन सुधार प्रदान करता है। 20% दावे पर अधिक जानकारी के लिए हमारा लेख देखें। (हां, दुर्भाग्यवश एआरएम ने कॉर्टेक्स-ए55 के उत्तराधिकारी की घोषणा नहीं की। यह अगले साल आ सकता है।) दूसरी ओर, कॉर्टेक्स-एक्स1 चरम प्रदर्शन को बढ़ावा देते हुए अधिक स्केलेबिलिटी सक्षम बनाता है। साझेदार 3x Cortex-A8 और 4x Cortex-A55 के साथ DynamIQ क्लस्टर के हिस्से के रूप में 1x Cortex-X1 जोड़ रहे हैं पिछली पीढ़ी की तुलना में चरम प्रदर्शन में 30% सुधार मिलेगा, जो एक उपलब्धि है टिप्पण. A78 विशेष रूप से दक्षता के लिए बनाया गया है, इसलिए जब Cortex-X1 के साथ जोड़ा जाता है, तो कॉम्बो सर्वोत्तम निरंतर और चरम प्रदर्शन प्रदान करेगा। फ्लैगशिप एंड्रॉइड फोन बहुत तेज हो जाएंगे।

एआरएम का कहना है कि कॉर्टेक्स-एक्स1 के समाधान के लिए प्रमुख बाजार स्मार्टफोन और नए फॉर्म फैक्टर (फोल्डेबल फोन और बड़े, मल्टी-स्क्रीन डिवाइस) हैं। X1 तेज़ ऐप लोडिंग समय और बेहतर वेब पेज स्क्रॉलिंग प्रतिक्रिया के साथ एक तेज़ UX प्रदान करता है। एमएल प्रदर्शन में सुधार के साथ एआई और एमएल-आधारित अनुभव बेहतर होंगे। अनुमानतः, X1 उत्पादकता, संचार, सुरक्षा, एकाधिक डिजिटल विसर्जन, कैमरा-आधारित, उन्नत गेमिंग और XR अनुभव जैसे उपयोग के मामलों में भी सुधार करेगा।

एआरएम कॉर्टेक्स-एक्स1 - सीपीयू आर्किटेक्चर

कॉर्टेक्स-एक्स1 का आर्किटेक्चर वह है जहां चीजें दिलचस्प हो जाती हैं। इसमें कई माइक्रोआर्किटेक्चरल अपग्रेड हैं जो चरम प्रदर्शन को बढ़ावा देते हैं। Cortex-A76, जिसे 2018 में घोषित किया गया था, ने निर्देश डिकोड चौड़ाई को Cortex-A75 की 3-चौड़ाई से 4-चौड़ाई तक अपग्रेड कर दिया, जो बदले में, Cortex-A73 की 2-चौड़ी चौड़ाई से बढ़ गई थी। हालाँकि, कॉर्टेक्स-ए77 ने डिकोड चौड़ाई को 4-वाइड पर स्थिर रखने का विकल्प चुना। ऐप्पल की ए-सीरीज़ चिप्स बड़ी और चौड़ी हैं, क्योंकि ए11 के बाद से सभी ए-सीरीज़ चिप्स की डिकोड चौड़ाई 7-चौड़ी है, जो डेस्कटॉप सीपीयू आर्किटेक्चर से भी व्यापक है। एआरएम ने कॉर्टेक्स-एक्स1 के साथ ऐप्पल के करीब एक कदम बढ़ाया है, क्योंकि डिकोड बैंडविड्थ को 25% बढ़ाकर प्रति चक्र 5 निर्देश डिकोड किया गया है।

इसके अलावा, एआरएम का कहना है कि एमओपी कैश थ्रूपुट को 33% बढ़ाकर 8 एमओपी प्रति चक्र कर दिया गया है। कॉर्टेक्स-एक्स1 के नियॉन इंजन में दो अतिरिक्त पाइप हैं जो ए78 की तुलना में इसकी गणना क्षमता को दोगुना कर देते हैं। कैश आकार के संदर्भ में, X1 64kB L1 और 1MB L2 कैश तक का समर्थन करता है, जबकि DynamIQ क्लस्टर को अब अंतिम प्रदर्शन के लिए 8MB L3 का समर्थन करने के लिए अपग्रेड किया गया है। बड़े L3 का उपयोग A78 द्वारा भी किया जा सकता है जब इसे Cortex-X1 के साथ संयोजन में उपयोग किया जाता है।

Cortex-X1 CXC प्रोग्राम के तहत निर्मित Cortex-CPU का पहला उदाहरण है। सीएक्ससी कार्यक्रम की सबसे बड़ी आवश्यकता कॉर्टेक्स-ए पीपीए के बाहर एक दायरे में प्रदर्शन को बढ़ावा देना है। ऐसा इसलिए है क्योंकि बढ़ा हुआ प्रदर्शन एक कीमत पर आता है। Cortex-X1 का आकार Cortex-A78 से 1.5 गुना बड़ा है। इसका मतलब है कि इसमें खराब पीपीए के साथ-साथ खराब ऊर्जा दक्षता भी है। इस प्रकार यह किसी भी मिड-रेंज या बजट फोन में पाए जाने की संभावना नहीं है, क्योंकि यह संभवतः हाई-एंड फ्लैगशिप फोन तक ही सीमित रहेगा। साझेदारों को उनकी बाज़ार आवश्यकताओं के लिए विशिष्ट सीपीयू रखने की अनुमति देने से उनके रोडमैप में अंतर आएगा कॉर्टेक्स-ए सीपीयू। यहां यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि प्रोग्राम पार्टनर सीएक्ससी के तहत किसी भी सीपीयू को सीधे अनुकूलित नहीं कर पाएंगे कार्यक्रम. इसके बजाय, सीएक्ससी प्रोग्राम अनिवार्य रूप से "बिल्ट फॉर कॉर्टेक्स" लाइसेंस का उत्तराधिकारी है, जहां एआरएम भागीदारों के अनुरोध पर संशोधन करता है, और भागीदार को बेचे जाने के लिए सीपीयू आईपी को डिजाइन करता है। इस तरह, एआरएम का कहना है कि यह लगातार बढ़ते पारिस्थितिकी तंत्र की जरूरतों को पूरा करेगा।

Cortex-X1 की लक्ष्य क्लॉक स्पीड 3GHz है। A76 के बाद से ARM 3GHz का लक्ष्य बना रहा है, और क्लॉक स्पीड इसे पूरा करने में उल्लेखनीय रूप से विफल रही है। हालाँकि, 5nm SoCs के आगामी आगमन के साथ, ARM को उम्मीद है कि विक्रेता अंततः ARM के बड़े कोर डिज़ाइन को शिप करेंगे 3GHz पर. एआरएम नोट करता है कि सभी प्रदर्शन अनुमान SPECint2006 पर आधारित थे, जो एक उद्योग-मानक है बेंचमार्क।

आउटलुक

2021 में फ्लैगशिप एंड्रॉइड फोन खरीदने के इच्छुक खरीदारों के लिए कॉर्टेक्स-एक्स1 की घोषणा रोमांचक है। 2013 और Apple A7 के बाद पहली बार, ARM चरम प्रदर्शन के मामले में Apple के A-सीरीज़ चिप्स के करीब पहुंचने में सक्षम होगा। भले ही कॉर्टेक्स-एक्स1 ए14 से मेल नहीं खाता है, यह पिछले सात वर्षों की तुलना में अधिक करीब होगा।

आगामी क्वालकॉम स्नैपड्रैगन 875 संभवतः अपने "प्राइम कोर" और "परफॉर्मेंस कोर" के हिस्से के रूप में कॉर्टेक्स-एक्स1 के साथ-साथ कॉर्टेक्स-ए78 दोनों को शामिल करेगा। Hisilicon किसी पद पर नहीं है एआरएम के नवीनतम आईपी को अपनाने के लिए क्योंकि टीएसएमसी को चिप्स की आपूर्ति करने से रोक दिया गया है, इसलिए हुआवेई फोन में इस साल नए सीपीयू कोर की सुविधा नहीं होगी, और शायद अगले साल की शुरुआत में भी नहीं। विशेष रूप से, सैमसंग अगले फ्लैगशिप Exynos SoC के हिस्से के रूप में Cortex-X1 + Cortex-A78 को अपनाने के लिए मजबूत स्थिति में है, जो कि सफल होगा। एक्सिनोस 990. सैमसंग ने एक बयान जारी किया जिसमें उसने कहा कि वह कॉर्टेक्स-एक्स कस्टम प्रोग्राम के साथ एआरएम द्वारा ली जा रही नई दिशा को देखकर "बहुत उत्साहित" है। Cortex-X1 अनिवार्य रूप से सैमसंग के असफल कस्टम कोर उद्यम को नकारता है। उम्मीद की जानी चाहिए कि अगले साल, Exynos-संचालित गैलेक्सी S21/S30 फोन अंततः स्नैपड्रैगन-संचालित प्रतिस्पर्धा के मुकाबले बड़ी या छोटी CPU प्रदर्शन कमियों से मुक्त हो जाएंगे। अंततः, यह अनिश्चित है कि मीडियाटेक कॉर्टेक्स-एक्स1 को अपनाएगा या नहीं। आयाम 1000क्वालकॉम के साथ प्रतिस्पर्धा करने के लिए इसका उत्तराधिकारी केवल A78 को अपना सकता है, या यह X1 प्लस A78 कॉम्बो को अपना सकता है। हमें यह देखने के लिए इंतजार करना होगा कि अगले साल चीजें कैसी रहती हैं।

एक प्रमुख सीपीयू चिप निर्माता के रूप में भी एंड्रॉइड में सीपीयू प्रदर्शन का भविष्य उज्ज्वल दिखता है बंद होने की कगार पर खड़ा है.

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स्रोत: एआरएम (1, 2), आनंदटेक