ARM mengumumkan inti CPU Cortex-A77 dengan peningkatan kinerja 20-35%.

Pada acara TechDay tahunan ARM, ARM telah mengumumkan inti CPU Cortex-A77. Pengumuman Cortex-A77 datang bersamaan dengan pengumuman GPU ARM Mali-G77, yang merupakan GPU pertama yang memiliki arsitektur GPU "Valhall" yang baru. Bersama-sama, kedua produk ini sukses tahun lalu CPU Cortex-A76 dan GPU Mali-G76 masing-masing.

ARM yang berbasis di Inggris, dibeli oleh Softbank yang berbasis di Jepang pada tahun 2016, adalah salah satu perusahaan terpenting dalam industri teknologi. Setiap ponsel cerdas di dunia didukung oleh set instruksi ARM. Qualcomm menggunakan lisensi semi-kustom "Made for Cortex" yang memungkinkan perusahaan untuk memasukkan kustomisasi varian IP CPU ARM dalam produknya (misalnya, Kryo 485 Gold adalah varian semi-kustom dari Korteks-A76). Grup HiSilicon Huawei dulu pemegang lisensi terkenal lainnya dari IP CPU ARM, menggunakan versi stok inti CPU ARM, sedangkan Samsung Systems LSI dan Apple menggunakan inti khusus sepenuhnya di atas set instruksi ARM. Samsung dan HiSilicon juga melisensikan GPU Mali ARM untuk SoC internal mereka, sementara Qualcomm dan Apple memilih untuk menggunakan solusi GPU khusus mereka (misalnya, Qualcomm menggunakan GPU Adreno miliknya sendiri).

Inilah sebabnya ketika ARM membuat pengumuman baru, hal itu mempunyai implikasi yang signifikan terhadap industri ponsel pintar. Kabar baiknya adalah ARM telah mengalami kemajuan selama beberapa waktu dalam hal membuat mikroarsitektur CPU baru. Korteks-A72, Korteks-A73, dan Korteks-A75 semuanya merupakan desain terhormat yang menutupi kesalahan Cortex-A57. Namun, Cortex-A76 tahun lalu mengambil langkah lebih jauh dalam hal performa karena menjanjikan "kinerja kelas laptop" dengan peningkatan kinerja sebesar 35% dibandingkan Cortex-A75 yang sudah mumpuni. Demikian, Qualcomm menjanjikan peningkatan kinerja sebesar 45% dengan Snapdragon 855peningkatan kinerja terbesar dari semua SoC Snapdragon dalam sejarah.

Cortex-A76 memiliki performa tinggi di bidang IPC, PPA, dan efisiensi. Ini memiliki PPA terbaik di industri dengan ukuran area die yang kecil. Ini memang mendapat manfaat dari proses FinFET 7nm TSMC yang luar biasa, tetapi peningkatan IPC yang dibawanya juga berhasil. Ini berhasil mengungguli inti kustom Exynos M3 Samsung di Exynos 9810, meskipun memiliki lebar dekode yang lebih sempit (lebar 4 vs. 6 lebar). Bahkan inti Exynos M4 yang dirilis tahun ini di Exynos 9820 tidak cukup untuk merebut keunggulan kinerja ARM (walaupun menutup kesenjangan), seperti Cortex-A76 masih menikmati keunggulan kinerja dan efisiensi atas Exynos M4. (Exynos juga dikecewakan oleh proses manufaktur yang lebih rendah: LPP 8nm vs. FinFET 7nm). Secara khusus, efisiensi energi Cortex-A76 terbukti luar biasa. SoC yang menggunakan Cortex-A76 mencakup SoC andalan seperti HiSilicon Kirin 980 dan itu QualcommSnapdragon 855, tapi kami juga mulai melihatnya di SoC kelas menengah dalam bentuk QualcommSnapdragon 675 dan itu Snapdragon 730/730G. Dampaknya terhadap kinerja sudah efektif.

Di sektor seluler, Cortex-A76 masih kalah dengan core kustom Apple seperti yang terlihat pada Apple A11 dan Apple A12 dalam hal instruksi per jam (IPC). Namun, ARM tidak menunjukkan tanda-tanda akan memperlambat laju perbaikannya. Pada bulan Agustus, perusahaan meluncurkan peta jalan inti CPU dengan inti "Deimos" untuk tahun 2019 dan inti "Hercules" untuk tahun 2020, keduanya didasarkan pada Cortex-A76. Yang mengesankan, perusahaan menjanjikan peningkatan kinerja CAGR sebesar 20-25% setiap tahun dengan setiap chipset baru di keluarga inti Austin. ARM melaju kencang.

Cortex-A77 adalah inti CPU "Deimos", dan akan diluncurkan pada akhir tahun 2019 dan awal tahun 2020. SoC andalan. Ini merupakan evolusi dari Cortex-A76, dan merupakan iterasi kedua dari inti Austin keluarga. CPU adalah penerus mikroarsitektur langsung dari A76, dan sebagian besar fitur intinya sama. Vendor akan dapat meningkatkan IP SoC tanpa banyak usaha. Dari segi arsitektur, ini tetap merupakan inti CPU ARM v8.2 yang dimaksudkan untuk dipasangkan dengan inti "kecil" Cortex-A55, bukan cluster DynamIQ Shared Unit (DSU).

Ukuran cache Cortex-A77 adalah: cache instruksi dan data L1 64KB, cache L2 256 dan 512KB, dan cache L3 bersama hingga 4MB. Peningkatan kinerja harus datang dari perbaikan mikroarsitektur, karena frekuensi inti tidak diharapkan demikian perubahan (ARM masih menargetkan 3GHz seperti A76, tetapi seperti pada A76, kemungkinan besar kita akan melihat vendor mengirimkan desain yang memiliki clock lebih rendah inti). Peningkatan proses pada SoC generasi berikutnya diperkirakan tidak akan sebesar yang terjadi pada tahun 2018. (TSMC telah beralih ke proses EUV 7nm tahun ini, yang kemungkinan akan menjadi dasar chipset Kirin dan Snapdragon berikutnya.)

Oleh karena itu, Cortex-A77 memiliki mikroarsitektur yang ditingkatkan yang menghasilkan peningkatan kinerja sebesar 20%-35%. A76 berbeda dari pendahulunya dalam hal arsitektur, dan dimaksudkan sebagai a dasar untuk dua desain berikutnya dalam keluarga inti Austin: Cortex-A77 pada tahun 2019, dan "Hercules" di 2020.

Tujuan utama ARM adalah meningkatkan IPC arsitektur serta terus fokus dalam memberikan PPA (daya, kinerja, dan area) terbaik di industri. Keunggulan ukuran area dan efisiensi energi A76 akan tetap menjadi keunggulan A77.

Dari segi mikroarsitektur, ARM sudah cukup banyak mengalami perubahan. Di front-end, inti memiliki bandwidth pengambilan yang lebih tinggi dengan kemampuan prediktor merek dua kali lipat, makro-OP baru struktur cache yang bertindak sebagai cache instruksi L0, pipeline ALU integer baru, dan perubahan antrian dan masalah pemuatan/penyimpanan kemampuan. Ada juga optimasi kode dinamis di belakangnya, dan dijelaskan secara rinci di postingan blog ARM. Lebar dekode tetap pada lebar 4.

Bagian belakang inti juga berisi peningkatan, dan saya menyarankan pengguna membaca AnandTech cakupan untuk lebih detailnya. ARM telah menambahkan ALU bilangan bulat tambahan. Prefetcher data juga telah ditingkatkan, yang merupakan kabar baik mengingat A76 sudah memiliki prefetcher yang hebat menurut AnandTech. Mesin prefetching tambahan baru telah ditambahkan untuk meningkatkan akurasi prefetching. Semua ini terkait dengan subsistem memori inti, yang merupakan aspek fundamental. Subsistem memori CPU terdiri dari latensi memori dan bandwidth memori.

ARM menjanjikan peningkatan kinerja 20-35% untuk Cortex-A77

Menurut ARM, Cortex-A77 memiliki peningkatan kinerja single-thread IPC sebesar 20%. pendahulunya di Geekbench 4, 23% di SPECint2006, 35% di SPECfp2006, 20% di SPECint2017, dan 25% di SPESIFIKASI 2017. Semua ini diproyeksikan pada proses 7nm dan frekuensi 3GHz. Jika peningkatan ini berhasil, SoC generasi berikutnya dapat memberikan kinerja luar biasa dan pengalaman masa pakai baterai pada ponsel cerdas masa depan. Peningkatan FP, khususnya, merupakan peningkatan generasi yang signifikan. Tentu saja A77 bukannya tanpa persaingan karena Samsung akan kembali menghadirkan Exynos M5 pada tahun 2020, dan sebelumnya, A13 milik Apple dipastikan akan menjadi bagian dari iPhone barunya.

ARM juga menyatakan bahwa efisiensi energi A77 akan tetap sama dengan SoC A76. Apa artinya ini adalah kinerja puncak, inti CPU akan menggunakan jumlah energi yang sama (diukur dalam joule) untuk menyelesaikan a tugas. Namun, daya dan energi adalah dua konsep yang berbeda. A77 akan mengalami peningkatan penggunaan daya yang sejalan dengan peningkatan kinerja. Hal ini dapat menyebabkan masalah pada batas TDP di ponsel. Untuk mengatasi hal ini, kita telah melihat vendor besar mengadopsi konfigurasi inti yang tidak konvensional besar + sedang + kecil (2+2+4 dalam kasus HiSilicon, dan 1+3+4 dalam kasus Qualcomm). A77 juga akan 17% lebih besar dari A76, yang berarti masih berada dalam jalur untuk memiliki PPA terbaik di kelasnya.

Saya sangat menyukai implementasi A76, karena ia bekerja dengan sangat baik bahkan pada SoC kelas menengah seperti Snapdragon 675. Snapdragon 855 dan Kirin 980 keduanya merupakan SoC andalan berperforma tinggi, dan saya tidak sabar untuk melihat tingkat peningkatan yang dibawa oleh implementasi A77 di pasar. SoC generasi berikutnya. ARM menyatakan bahwa klien utamanya masih sangat fokus untuk mendapatkan PPA terbaik, dan mudah untuk melihat bahwa perusahaan tersebut memberikan solusi terbaik dalam hal ini. pandangan.

Kapan kita akan melihat A77 di SoC? Sebelum peristiwa penuh gejolak baru-baru ini dengan Huawei, saya akan mengatakan bahwa HiSilicon Kirin 985 diharapkan menampilkan A77 serta GPU Mali-G77 untuk SoC generasi berikutnya pada tahun 2019. Namun, dengan keputusan ARM untuk memutuskan hubungan dengan Huawei, saya ragu apakah hal ini mungkin terjadi lagi, kecuali situasi yang mudah terbakar dengan Huawei diselesaikan dalam beberapa minggu mendatang. SoC Snapdragon andalan Qualcomm berikutnya mungkin tidak akan dikirimkan ke konsumen hingga kuartal pertama tahun 2020, sehingga konsumen yang ingin menggunakan inti CPU terbaru ARM mungkin harus menunggu beberapa saat.

Sumber: LENGAN

Melalui: AnandTech