Az ARM bejelentette a Cortex-X Custom programot (CXC). Az egyedi program első nagy teljesítményű magja az ARM Cortex-X1. Olvasson tovább, ha többet szeretne megtudni!
A japán székhelyű Softbank tulajdonában lévő, brit székhelyű ARM minden év májusában bejelenti új mobil IP-jét (szellemi tulajdonát) a mobileszközökben való használatra. Ez az IP új CPU magokból és új GPU-kból áll. Az ARM utasításkészletét a világ minden okostelefonjában használják – ez egy rendkívül fontos vállalat. Ami a CPU magarchitektúrát illeti, 2021-től minden jelentősebb mobil chip-gyártó az ARM törzs CPU IP-jét fogja használni (Samsung System LSI néven feladta egyedi Exynos M magjain). Ezért kétszeresen fontos, hogy az ARM rendbe tegye a dolgokat. Idén az ARM bejelentette az ARM Cortex-A78 CPU architektúrát és a Mali-G78 GPU-t, az utódokat. Cortex-A77 CPU, és a Mali-G77 GPU ill. Bár ezek a bejelentések várhatóak voltak, az nem várható, hogy az ARM újabb CPU magot jelentsen be a Cortex-X formájában. A műszaki szakértők és a felhasználók évek óta panaszkodnak amiatt, hogy az Apple CPU architektúrája több évvel megelőzi az ARM Cortex-A sorozatát. A Cortex-X CPU programmal és a Cortex-X1-el ez 2021-ben végre megváltozhat.
Az ARM tudja, hogy ügyfelei több megoldást és terméket követelnek, különböző igények alapján a különböző termékszegmensekben. A Cortex-A76például a zászlóshajó SoC-kben, valamint néhány alsó középkategóriás SoC-ben használatos. Maximális teljesítménye nem volt olyan magas, mint az Apple versenytársai, mivel az ARM-nek a PPA-ra (teljesítmény, teljesítmény és terület) kellett összpontosítania. első. Az energiahatékonyság és az energiahatékonyság az abszolút teljesítmény helyett magasabb prioritást élvezett a vállalat számára.
A Cortex-X1 esetében ez megváltozik.
Az ARM bejelentette a Cortex-X Custom (CXC) programot. Ez a program szoros együttműködést jelent az ARM mérnöki csapataival és az ARM programpartnereivel, akik meg tudják alakítani a végső CPU-terméket, hogy megfeleljen a konkrét piaci igényeknek. Az ARM megjegyzi, hogy ez lehetővé teszi a programpartnerek számára, hogy meghatározzák saját teljesítménypontjaikat a "PPA szokásos Cortex-A borítékán" kívül. A végső egyedi CPU, amelyet az ARM tervezett és épített, az ARM Cortex-X márkanév alatt kerül leszállításra. Az első CPU a CXC program részeként az ARM Cortex-X1 CPU.
Az ARM nagyon büszke a Cortex-X1-re, mondván, hogy ez az eddigi legerősebb Cortex CPU. 30%-os csúcsteljesítményjavulást hoz a jelenlegi Cortex-A77-hez képest. Állítólag „legnagyobb teljesítményt” hoz a következő generációs egyedi megoldások számára. A CPU válaszul azoknak a partnereknek érkezett, akik a saját használati eseteiknek megfelelően akarták maximalizálni a teljesítményt.
A Cortex-X1 a várakozásoknak megfelelően gyorsabb is, mint az újonnan bejelentett Cortex-A78, amely alatta helyezkedik el. A megfogalmazás itt fontos. Az ARM azt mondja, hogy biztosítja teljesítménynövekedés a Cortex-A78-hoz képest akár 22%-os egyszálú egész teljesítményjavítással. A "emelkedés" arra a tényre utal, hogy a fejlesztések rövid, nagy teljesítményű sorozatokhoz kapcsolódnak, amelyek az ARM szerint a legjobbak a reakciókészség és a reakciókészség szempontjából. Ez állítólag a valaha volt legnagyobb teljesítményt teszi lehetővé okostelefonok és nagy képernyős eszközök számára, de bekapcsolva A számok figyelembevételével a Cortex-X1 továbbra sem lesz képes megegyezni a hamarosan megjelenő Apple A14-el, amellyel versenyez. Ennek ellenére a 2019-es Apple A13-mal egyenrangú lehet.
A Cortex-X1 kétszeres gépi tanulási (ML) teljesítményjavítást kínál az A77-hez képest. Ez jelentős előrelépés, és az ARM nagyobb helyi számítási teljesítményre irányuló törekvésének része.
A 4x Cortex-A78 és 4x Cortex-A55 magból álló DynamIQ-fürt 20%-os tartós teljesítménynövekedést biztosít a 4x Cortex-A77 és 4x Cortex-A55 fürthöz képest. A 20%-os követeléssel kapcsolatos további információkért tekintse meg cikkünket. (Igen, az ARM sajnos nem jelentette be a Cortex-A55 utódját. Jövőre jöhet.) A Cortex-X1 viszont nagyobb skálázhatóságot tesz lehetővé, miközben növeli a csúcsteljesítményt. Partnerek, akik 1x Cortex-X1-et adnak a DynamIQ-fürt részeként a 3x Cortex-A8 és 4x Cortex-A55 mellé 30%-os javulást fog elérni a csúcsteljesítményben az előző generációhoz képest, ami megéri megjegyezve. Az A78 kifejezetten a hatékonyságra készült, így a Cortex-X1-gyel kombinálva a kombó a legjobb tartós és csúcsteljesítményt nyújtja. A zászlóshajó Android telefonok sokkal gyorsabbak lesznek.
Az ARM szerint a Cortex-X1 megoldásainak kulcsfontosságú piaca az okostelefonok és az új formai tényezők (összecsukható telefonok és nagy, többképernyős eszközök). Az X1 gyorsabb felhasználói élményt biztosít gyorsabb alkalmazásbetöltési idővel és jobb weboldalgörgetési reakcióképességgel. A mesterséges intelligencia és az ML-alapú élmények javulni fognak az ML teljesítményének javulásával. Az X1 előre láthatóan javítani fogja a használati eseteket, például a termelékenységet, a kommunikációt, a biztonságot, a többszörös digitális merítést, a kameraalapú, a fejlett játékélményt és az XR-élményt.
ARM Cortex-X1 - CPU architektúra
A Cortex-X1 architektúrája az, ahol a dolgok érdekessé válnak. Számos mikroarchitektúra-frissítéssel rendelkezik, amelyek biztosítják a csúcsteljesítmény-növekedést. A 2018-ban bejelentett Cortex-A76 az utasítások dekódolási szélességét 4 szélesre frissítette a Cortex-A75 3 széleséről, ami viszont nőtt a Cortex-A73 2 széles szélességéhez képest. A Cortex-A77 azonban úgy döntött, hogy a dekódolási szélességet állandó 4-es szélességben tartja. Az Apple A-sorozatú chipjei nagyok és szélesek, mivel az összes A-sorozatú chip dekódolási szélessége az A11 óta 7 széles, ami még az asztali CPU-architektúráknál is szélesebb. Az ARM egy lépést tett közelebb az Apple-hez a Cortex-X1-gyel, mivel a dekódolási sávszélesség 25%-kal megnőtt, így ciklusonként 5 dekódolt utasításra.
Ezenkívül az ARM szerint a MOP gyorsítótár átviteli sebessége 33%-kal, ciklusonként 8 MOP-ra nőtt. A Cortex-X1 Neon motorja két további csövet kap, amelyek megduplázzák számítási kapacitását az A78-hoz képest. Ami a gyorsítótár méretét illeti, az X1 64 kB L1 és legfeljebb 1 MB L2 gyorsítótárat támogat, míg a DynamIQ fürtöt úgy frissítették, hogy immár 8 MB L3 támogatást nyújtson a tökéletes teljesítmény érdekében. A nagyobb L3-at az A78 is használhatja, ha a Cortex-X1-gyel együtt használja.
A Cortex-X1 az első példa a CXC program keretében gyártott Cortex-CPU-ra. A CXC programnak éppen az az igénye, hogy a teljesítményt a Cortex-A PPA-n kívülre helyezze. Ennek az az oka, hogy a megnövekedett teljesítménynek ára van. A Cortex-X1 1,5-szer akkora, mint a Cortex-A78. Ez azt jelenti, hogy rosszabb a PPA-ja és rosszabb az energiahatékonysága. Így nem valószínű, hogy bármelyik középkategóriás vagy olcsó telefonban megtalálható, mivel valószínűleg a csúcskategóriás zászlóshajókra korlátozódik. Ha megengedjük a partnereknek, hogy a piaci szükségleteikhez igazodó CPU-val rendelkezzenek, akkor különbséget kell tenni az ütemterv között. Cortex-A CPU-k. Itt meg kell jegyezni, hogy a programpartnerek nem tudnak közvetlenül személyre szabni egyetlen CPU-t sem a CXC értelmében program. Ehelyett a CXC program lényegében a "Built for Cortex" licensz utódja, ahol az ARM a partnerek kérésére módosításokat hajt végre, és megtervezi a CPU IP-jét, hogy eladja a partnernek. Ily módon az ARM azt állítja, hogy kielégíti a folyamatosan bővülő ökoszisztéma igényeit.
A Cortex-X1 cél órajele 3 GHz. Az ARM az A76 óta a 3 GHz-et célozza meg, és az órajel nem valósult meg. Az 5 nm-es SoC-k közelgő megjelenésével azonban az ARM abban reménykedik, hogy a gyártók végre szállítani fogják az ARM nagy mag dizájnját. 3 GHz-en. Az ARM megjegyzi, hogy minden teljesítménybecslés a SPECint2006-on alapult, amely iparági szabvány viszonyítási alap.
Outlook
A Cortex-X1 bejelentése izgalmas a 2021-es androidos telefonok zászlóshajójának leendő vásárlói számára. Az ARM 2013 és az Apple A7 óta először kerülhet közel az Apple A-sorozatú chipjeihez a csúcsteljesítmény tekintetében. Még ha a Cortex-X1 nem is egyezik az A14-gyel, közelebb lesz, mint az elmúlt hét évben.
A hamarosan megjelenő Qualcomm Snapdragon 875 valószínűleg a Cortex-X1-et és a Cortex-A78-at is magában foglalja majd a "Prime Core" és a "Performance Core" részeként. HiSilicon nincs helyzetben hogy az ARM legújabb IP-jét alkalmazzák, mivel a TSMC-nek megtiltották a chipek szállítását, így a Huawei telefonok nem tartalmazzák az új CPU magokat idén, és valószínűleg még a jövő év elején sem. Nevezetesen, a Samsung erős helyzetben van ahhoz, hogy a Cortex-X1 + Cortex-A78-at a következő zászlóshajó Exynos SoC részeként alkalmazza, amely az Exynos 990. A Samsung közleményt adott ki, amelyben azt mondta, hogy "nagyon izgatott" volt, hogy látja, milyen új irányt vesz az ARM a Cortex-X Custom programmal. A Cortex-X1 lényegében tagadja a Samsung kudarcot vallott egyedi magokkal kapcsolatos vállalkozását. Remélhetőleg jövőre az Exynos-hajtású Galaxy S21/S30 telefonok végre mentesülnek kisebb-nagyobb CPU-teljesítmény-hiányoktól a Snapdragon alapú versenytársakkal szemben. Végül pedig bizonytalan, hogy a MediaTek elfogadja-e a Cortex-X1-et. A Mérete 1000utódja csak az A78-at alkalmazhatja, vagy választhatja az X1 plusz A78 kombót, hogy szembeszálljon a Qualcommmal. Várnunk kell, hogy jövőre hogyan alakulnak a dolgok.
Az Android CPU-teljesítményének jövője még a legnagyobb CPU chip gyártóként is fényesnek tűnik a bezárás szélén áll.
Források: ARM (1, 2), AnandTech