ARM ir paziņojis par Cortex-X Custom programmu (CXC). Pirmais augstas veiktspējas kodols pielāgotajā programmā ir ARM Cortex-X1. Lasiet tālāk, lai uzzinātu vairāk!
Katru gadu maijā Apvienotajā Karalistē bāzētais ARM, kas pieder Japānas Softbank, paziņo par savu jauno mobilo IP (intelektuālo īpašumu) izmantošanai mobilajās ierīcēs. Šis IP sastāv no jauniem CPU kodoliem, kā arī jauniem GPU. ARM instrukciju komplekts tiek izmantots katrā viedtālrunī pasaulē — tas ir ļoti svarīgs uzņēmums. Runājot par CPU pamata arhitektūrām, no 2021. gada katrs ievērojamais mobilo mikroshēmu pārdevējs izmantos ARM standarta CPU IP (kā Samsung System LSI ir padevusies uz tā Exynos M pielāgotajiem serdeņiem). Tāpēc ir divtik svarīgi, lai ARM viss būtu pareizi. Tagad šim gadam ARM ir paziņojis par ARM Cortex-A78 CPU arhitektūru un Mali-G78 GPU, kas ir ARM pēcteči. Cortex-A77 CPU un Mali-G77 GPU attiecīgi. Lai gan šie paziņojumi bija gaidāmi, ARM nebija gaidīts, lai paziņotu par citu CPU kodolu Cortex-X formā. Jau gadiem ilgi tehnoloģiju recenzenti un lietotāji ir žēlojušies par to, ka Apple CPU arhitektūras vairākus gadus apsteidz ARM Cortex-A sēriju. Izmantojot Cortex-X CPU programmu un Cortex-X1, tas beidzot var mainīties 2021. gadā.
ARM zina, ka tā klienti pieprasa vairāk risinājumu un produktu, pamatojoties uz dažādām vajadzībām dažādos produktu segmentos. The Cortex-A76, piemēram, tiek izmantots vadošajos SoC, kā arī dažos zemākas vidējas klases SoC. Tā maksimālā veiktspēja nebija tik augsts kā Apple konkurentiem, jo ARM bija jākoncentrējas uz PPA (veiktspēju, jaudu un laukumu) vispirms. Energoefektivitāte un energoefektivitāte uzņēmumam bija augstākas prioritātes, nevis absolūtā veiktspēja.
Izmantojot Cortex-X1, tas mainās.
ARM ir paziņojis par Cortex-X Custom (CXC) programmu. Šī programma ietver ciešu sadarbību ar ARM inženieru komandām un ARM programmas partneriem, kuri var izveidot galīgo CPU produktu, lai tas atbilstu īpašām tirgus prasībām. ARM atzīmē, ka tas ļauj programmas partneriem noteikt savus veiktspējas punktus ārpus "parastās PPA Cortex-A aploksnes". Pēdējais pielāgotais CPU, ko projektējis un uzbūvējis ARM, tiks piegādāts ar ARM Cortex-X zīmolu. Pirmais CPU kā daļa no CXC programmas ir ARM Cortex-X1 CPU.
ARM ļoti lepojas ar Cortex-X1, sakot, ka tas ir līdz šim jaudīgākais Cortex centrālais procesors. Tas nodrošina par 30% augstāko veiktspējas uzlabojumu salīdzinājumā ar pašreizējo Cortex-A77. Tiek teikts, ka tas nodrošina "vislielāko veiktspēju" nākamās paaudzes pielāgotajiem risinājumiem. CPU bija atbilde partneriem, kuri vēlējās maksimāli palielināt veiktspēju atbilstoši saviem lietošanas gadījumiem.
Cortex-X1, kā gaidīts, ir arī ātrāks par nesen izziņoto Cortex-A78, kas atrodas zem tā. Šeit svarīgs ir formulējums. ARM saka, ka tas nodrošina sniegums paceļas salīdzinot ar Cortex-A78 ar līdz pat 22% viena pavediena vesela skaitļa veiktspējas uzlabojumiem. "Pacēlumi" attiecas uz faktu, ka uzlabojumi ir saistīti ar īsiem augstas veiktspējas pārrāvumiem, kas ir vislabākie reaģētspējai un reaģētspējai, norāda ARM. Tas it kā nodrošinās visu laiku augstāko veiktspēju viedtālruņiem un liela ekrāna ierīcēm, bet ieslēgts Ņemot vērā skaitļus, Cortex-X1 joprojām nevarēs līdzināties gaidāmajam Apple A14, ar kuru tas sacensties. Tomēr tas var sasniegt līdzvērtīgu rezultātu ar 2019. gada Apple A13.
Cortex-X1 piedāvā 2x mašīnmācīšanās (ML) veiktspējas uzlabojumus salīdzinājumā ar A77. Tas ir ievērojams uzlabojums, un tas ir daļa no ARM plašākā centiena panākt lielāku vietējo skaitļošanas veiktspēju.
DynamIQ klasteris ar 4x Cortex-A78 un 4x Cortex-A55 kodoliem nodrošina par 20% noturīgus veiktspējas uzlabojumus salīdzinājumā ar 4x Cortex-A77 un 4x Cortex-A55 kopu. Lai iegūtu papildinformāciju par 20% prasību, skatiet mūsu rakstu. (Jā, ARM diemžēl nepaziņoja par Cortex-A55 pēcteci. Tas var būt nākamgad.) No otras puses, Cortex-X1 nodrošina lielāku mērogojamību, vienlaikus uzlabojot maksimālo veiktspēju. Partneri pievieno 1x Cortex-X1 kā daļu no DynamIQ klastera līdzās 3x Cortex-A8 un 4x Cortex-A55 iegūs par 30% labāku veiktspēju salīdzinājumā ar iepriekšējo paaudzi, kas ir varoņdarba vērts atzīmējot. A78 ir īpaši izstrādāts efektivitātei, tāpēc, apvienojot to ar Cortex-X1, kombinācija nodrošinās vislabāko noturīgu un maksimālu veiktspēju. Flagmaņi Android tālruņi kļūs daudz ātrāki.
ARM saka, ka galvenais Cortex-X1 risinājumu tirgus ir viedtālruņi un jauni formas faktori (salokāmi tālruņi un lielas, vairāku ekrānu ierīces). X1 nodrošina ātrāku lietotāja pieredzi ar ātrāku lietotņu ielādes laiku un uzlabotu tīmekļa lapu ritināšanas reakciju. Uz AI un ML balstītā pieredze uzlabosies, uzlabojot ML veiktspēju. Paredzams, ka X1 uzlabos arī tādus lietošanas gadījumus kā produktivitāte, saziņa, drošība, vairākkārtēja digitālā iegremdēšana, kameru bāzes, uzlabotas spēles un XR pieredze.
ARM Cortex-X1 - CPU arhitektūra
Cortex-X1 arhitektūra ir vieta, kur lietas kļūst interesantas. Tam ir daudz mikroarhitektūras uzlabojumu, kas nodrošina maksimālu veiktspējas palielinājumu. Cortex-A76, par kuru tika paziņots 2018. gadā, instrukciju atšifrēšanas platums ir jaunināts uz 4 platumu no Cortex-A75 3 platuma, kas, savukārt, ir palielinājies no Cortex-A73 divu platumu platuma. Tomēr Cortex-A77 izvēlējās saglabāt konstantu dekodēšanas platumu 4 platumā. Apple A sērijas mikroshēmas ir lielas un platas, jo visu A sērijas mikroshēmu atšifrēšanas platums kopš A11 ir bijis 7 platums, kas ir plašāks nekā pat galddatoru CPU arhitektūrām. ARM ir spēris soli tuvāk Apple ar Cortex-X1, jo dekodēšanas joslas platums ir palielināts par 25% līdz 5 instrukcijām, kas tiek atkodētas ciklā.
Turklāt ARM saka, ka MOP kešatmiņas caurlaidspēja ir palielināta par 33% līdz 8 MOP ciklā. Cortex-X1 Neona dzinējs iegūst divas papildu caurules, kas dubulto tā skaitļošanas jaudu salīdzinājumā ar A78. Runājot par kešatmiņas izmēriem, X1 atbalsta 64 KB L1 un līdz 1 MB L2 kešatmiņu, savukārt DynamIQ klasteris ir jaunināts, lai tagad atbalstītu 8 MB L3, lai nodrošinātu maksimālu veiktspēju. Lielāko L3 var izmantot arī A78, ja to lieto kopā ar Cortex-X1.
Cortex-X1 ir pirmais Cortex-CPU piemērs, kas ražots saskaņā ar CXC programmu. CXC programmas nepieciešamība ir nodrošināt veiktspēju ārpus Cortex-A PPA. Tas ir tāpēc, ka visa palielinātā veiktspēja maksā. Cortex-X1 izmērs ir 1,5 reizes lielāks par Cortex-A78. Tas nozīmē, ka tam ir sliktāks PPA, kā arī sliktāka energoefektivitāte. Tādējādi tas ir maz ticams, ka tas būs atrodams nevienā vidējas klases vai budžeta tālrunī, jo tas, visticamāk, būs pieejams tikai augstākās klases vadošajiem tālruņiem. Ļaujot partneriem izmantot CPU, kas atbilst viņu tirgus vajadzībām, tiks atšķirts Cortex-A centrālie procesori. Šeit jāatzīmē, ka programmas partneri nevarēs tieši pielāgot nevienu CPU saskaņā ar CXC programma. Tā vietā CXC programma būtībā ir licences "Built for Cortex" pēctece, kurā ARM veic izmaiņas pēc partneru pieprasījuma un izstrādā CPU IP, ko pārdot partnerim. Tādā veidā ARM saka, ka tas apmierinās arvien pieaugošās ekosistēmas vajadzības.
Cortex-X1 mērķa takts frekvence ir 3 GHz. Kopš A76 ARM mērķis ir 3 GHz, un pulksteņa ātrums nav izdevies īstenoties. Tomēr līdz ar gaidāmo 5nm SoC parādīšanos ARM cer, ka pārdevēji beidzot piegādās ARM lielo galveno dizainu. pie 3GHz. ARM atzīmē, ka visi veiktspējas aprēķini tika balstīti uz SPECint2006, kas ir nozares standarts etalons.
Outlook
Cortex-X1 paziņojums ir aizraujošs topošajiem Android tālruņu vadošo tālruņu pircējiem 2021. gadā. Pirmo reizi kopš 2013. gada un Apple A7, ARM spēs pietuvoties Apple A sērijas mikroshēmām maksimālās veiktspējas ziņā. Pat ja Cortex-X1 neatbilst A14, tas būs tuvāk nekā pēdējo septiņu gadu laikā.
Gaidāmajā Qualcomm Snapdragon 875, iespējams, būs iekļauts gan Cortex-X1, gan Cortex-A78 kā daļa no tā "Prime Core" un "Performance Cores". HiSilicon nav pozīcijā pieņemt ARM jaunāko IP, jo TSMC ir liegts piegādāt tai mikroshēmas, tāpēc Huawei tālruņos šogad un, iespējams, pat ne nākamā gada sākumā nebūs jauno CPU kodolu. Proti, Samsung ir spēcīgā pozīcijā, lai pieņemtu Cortex-X1 + Cortex-A78 kā daļu no nākamā vadošā Exynos SoC, kas pārņems Exynos 990. Samsung izplatīja paziņojumu, kurā teica, ka ir "ļoti satraukti", redzot jauno virzienu, ko ARM uzņem ar Cortex-X Custom programmu. Cortex-X1 būtībā noliedz Samsung neveiksmīgo pielāgoto kodolu uzņēmumu. Jācer, ka nākamgad Exynos darbināmie Galaxy S21/S30 tālruņi beidzot atbrīvosies no lieliem vai mazākiem CPU veiktspējas trūkumiem, salīdzinot ar Snapdragon darbināmo konkurenci. Visbeidzot, nav skaidrs, vai MediaTek pieņems Cortex-X1. The Izmērs 1000Uzņēmuma pēctecis var izmantot tikai A78 vai arī X1 plus A78, lai tiešā veidā konkurētu ar Qualcomm. Mums būs jāgaida, lai redzētu, kā lietas notiks nākamgad.
CPU veiktspējas nākotne operētājsistēmā Android izskatās spoža, pat ja ir viens no galvenajiem CPU mikroshēmu ražotājiem stāv uz slēgšanas robežas.
Avoti: ARM (1, 2), AnandTech