Арм-ови нови Цортек Кс4, А720 и А520 су само 64-битна језгра са великим фокусом на ефикасност

Арм је компанија која дизајнира скоро сва ЦПУ језгра која се на крају користе у вашем Андроид паметном телефону, и сваке године најављује нове итерације које ће касније пронаћи свој пут у чипсетима као што је тогодишњи водећи Снапдрагон или следећи водећи МедиаТек Димензитет. Ове године објављује водећи Цортек-Кс4 језгро, Цортек-А720 језгро перформанси и Цортек-А520 ефикасно језгро. Ова језгра чине основу нових Арм в9.2 компатибилних дизајна и Тотал Цомпуте Солутион компаније за 2023. или ТЦС23. Поврх тога, такође видимо нову ДинамИК заједничку јединицу и ажурирани Имморталис-Г720 ГПУ. Још већи је потпуни прелазак на 64-битно рачунарство, при чему ниједно од ових језгара не подржава 32-битно.

Сва три нова језгра су микроархитектонски наследници прошлогодишњег и првенствено су фокусирана на увођење ИПЦ-а и повећања ефикасности.

Само 64-бит: „Мисија је остварена“

Једна од највећих промена у овогодишњем Тотал Цомпуте Солутион из Арм-а је прелазак само на 64-бит. Док је прошлогодишњи А510Р1 подржавао 32-битни ААрцх32 режим извршавања, као и А710 који је лансиран са ТЦС22 прошле године, ове године, Арм-ова језгра су само ААрцх64. Сат откуцава за 32-битне апликације на Андроиду, посебно од тада Сам Гоогле је наложио да се све апликације ажурирају од 2019 се отпремају као 64-битне бинарне датотеке.

Како Арм каже, 64-битна транзиција се сматра „мисија завршена“. Разлог за то је што је кинеско тржиште апликација оно што зауставио остатак индустрије у транзицији, али велика већина апликација у кинеским продавницама апликација сада је 64-битна, такође.

Разлог кашњења је недостатак хомогенизованог екосистема апликација, што значи да су различите продавнице апликација захтевале различите стандарде програмера. Како је Арм радио са разним продавницама апликација у Кини, уз поновљена упозорења да ће доћи до промене, те продавнице апликација охрабрују и програмере да се пребаце.

Чини се да је сада дошло време да се та транзиција догоди у целини, а ионако ће проћи још неколико месеци док не видимо ова Арм језгра у новим чипсетима.

Арм Цортек-Кс4: Још више перформанси и боља ефикасност

Арм-ова Кс серија језгара се одвојила од А серије пре неколико година, са филозофијом да је то моћно језгро коме је дозвољено да потроши мало више снаге када му је потребно. Типично, произвођачи чипсета ће укључити само један или два од њих максимално, пошто су гладни енергије, чак и упркос могућностима које такође имају.

Као што можете видети из горњег графикона, Цортек-Кс4 је најмоћније језгро Арма до сада, али те рачунске могућности долазе по цену потрошње енергије. Цортек-Кс4 је сличан прошлогодишњем Кс3, и како Арм каже, може чак да ради на истим фреквенцијама као прошлогодишње језгро и да користи до 40% мање енергије. То је мање од 10% веће физичке величине и најефикасније језгро Цортек-Кс икада направљено.

Што се тиче тога одакле долазе та побољшања ИПЦ-а, постоје бројна побољшања фронт-енд и бацк-енд Кс4. У тим побољшањима фронт-енда, велики део посла је уложен у поновно писање и побољшање предвиђања грана, пошто су нетачна предвиђања грана скупа, у смислу перформанси. Арм такође обећава да величина кеш меморије Л2 од 2МБ даје боље перформансе, не толико у референтним вредностима, већ у стварној употреби.

Ново Цортек-Кс4 језгро повећава број аритметичко-логичких јединица (АЛУ) са 6 на 8, додаје додатну грану јединица (укупно 3), додаје додатну јединицу за множење-акумулатор, и цевоводе са плутајућим зарезом и квадратним кореном операције.

Што се задњег дела тиче, такође постоји низ побољшања. Генерисање адреса складишта учитавања је отишло са три инструкције на четири по циклусу, пошто је цев за складиштење учитавања узета и подељена. Такође постоји удвостручени бафер за гледање превода у Л1, заједно са побољшањима банковних сукоба.

Све ово долази заједно како би донело импресивно повећање перформанси у Арм Цортек-Кс4. Све у свему, можете очекивати просечно побољшање перформанси од 15% са Цортек-Кс4. У криву снаге и перформанси коју дели Арм, Кс4 је испред Кс3 и по перформансама и по потрошњи енергије. Другим речима, то побољшање перформанси од 15% долази са прилично значајном потрошњом енергије. Међутим, вреди напоменути да то није баш поређење између јабука и јабука; Цортек-Кс3 је прошле године дошао са 1МБ Л2 кеш меморије, што значи да ако се произвођач ове године придржава исте величине Л2 кеша, можда неће нужно доћи до повећања перформанси од 15%.

Међутим, једно је сигурно, а то је да ако користите Кс4 максималном брзином, он ће вероватно бити велики гутач снаге. Можда ћемо видети неке ОЕМ произвођаче ове године да наставе да раде оно што су урадили прошле године и да угасе многе овогодишње чипсете из кутије. На пример, и ОнеПлус и Оппо то раде, и са тим повећањем енергетске ефикасности када раде на истом поена перформанси као Кс3, вероватно је да ће те компаније имати користи од тога да наставе да раде тако. Можда нећемо видети то повећање перформанси од 15% у целини, али уместо тога можемо видети даља побољшања ефикасности за сетове чипова следеће године.

Арм Цортек-А720: Балансирање перформанси и потрошње енергије

Док се Арм-ова Кс серија језгара обично пусти да раде, А серија језгара обично има за циљ да уравнотежи потрошњу енергије и перформансе. Са Цортек-А720, Арм обећава 20% ефикасније језгро, са повећаним перформансама при истој снази као А715 од прошле године.

Што се тиче тога одакле долазе овогодишња побољшања А720, већина њих је у предњем делу. Цевоводи су скраћени тако што је један циклус уклоњен из механизма за погрешно предвиђање грана, при чему се каже да овај пад једног циклуса представља повећање од 1% у референтним вредностима. Мерила обично резултирају са најмање погрешних предвиђања грана, што значи да ће ово вероватно побољшати укупне перформансе у стварном свету за значајнији (али углавном немерљив) износ.

У језгру ван поретка видимо бројна структурна побољшања која помажу да се побољшају перформансе без утицаја на област коју језгро заузима или његову ефикасност. За почетак, баш као иу Кс4, сада се воде поделе са плутајућим зарезом и операције квадратног корена. Постоје и бржи трансфери са бројева у покретном зарезу, НЕОН и СВЕ2 на целе бројеве и друга општа побољшања за убрзање обраде.

Арм је поделио горњи графикон да би илустровао како се А720 пореди са прошлогодишњим А715 у перформансама и ефикасности, где се ИСО процес и ИСО фреквенција користе у СПЕЦинт_басе2006. Величине кеша такође остају исте, тако да је то поређење између јабука и јабука.

Што се тиче потрошње енергије, А720 остаје у великој мери у складу са прошлогодишњим моделом, иако има мало више перформанси на истим нивоима снаге. Са А720, као и са Кс4, Арм се чини да се више фокусира на истицање како постаје све бољи перформансе од прошлогодишњих ограничења снаге, а не да континуирано повећавају снагу ових језгара способан за.

Арм Цортек А520: Удвостручење ефикасности

Наравно, када су у питању Арм-ова језгра, није све у перформансама. Са Кс серијом која ставља све у сирову рачунарску снагу и А7кк балансирајући рачунске потребе и потрошњу енергије, А5кк серија се фокусира искључиво на ефикасну обраду. То је најнижа снага по области Арм в9.2 језгро и гради се на истој архитектури са спојеним језгром коју смо видели представљену са А510.

Оно што ова обједињена архитектура језгра значи је да неки ресурси могу да се деле између два језгра, где два језгра могу бити груписани у „комплекс“. Л2 кеш, Л2 транслацијски бафер за гледање и векторске путање података се деле у оквиру овог комплекс. Да будемо јасни, то не значи то има да се повеже у два језгра, а комплекс са једним језгром може да се састави за врхунске перформансе. У ствари, један од Армових ТЦС2023 распореда језгра који су нам показали укључивао је једно Кс4 језгро, пет А720 језгара и три А520 језгра, што значи да је најмање једно језгро А520 изоловано.

А520 је дизајн на првом месту за ефикасност, и као и друга језгра, Арм се у великој мери фокусирао на побољшање те ефикасности на истим тачкама напајања као и последња генерација. Ово укључује побољшање предвиђања гранања уз истовремено уклањање или смањење неких карактеристика перформанси. Као резултат тога, овај учинак је обновљен кроз већу ефикасност. Такође је занимљиво да је Арм уклонио трећи АЛУ који је био у А510, уштедећи енергију у издавању логике и прослеђивању резултата.

У стварним резултатима, чини се да А520 није тако велики скок у односу на своје претходнике као А720 и Кс4. Велики део његових могућности на нижим интервалима снаге преклапа се са А510 из горњег графикона, и само на вишим нивоима перформанси видимо повећање ефикасности. Разлика у перформансама и снази између два језгра је обећавајућа, али је нејасно да ли ћемо видети неке стварне предности у стварном свету када упоредимо А520 са А510. На крају крајева, тешко је заправо правилно измерити разлике у перформансама и ефикасности између њих двоје у стварном свету.

ДСУ-120: До 14 језгара рачунарске доброте

ДинамИК Схаред Унит, или ДСУ, интегрише једно или више језгара са Л3 меморијским системом, контролном логиком и екстерним интерфејсима како би се формирао вишејезгарни кластер. То је у суштини Армова тканина која омогућава свим овим језгрима да комуницирају једно са другим и деле ресурсе, и као тако, то је прилично важан део слагалице за сваког произвођача чипсета који жели да направи чип са Армовим основним дизајном.

Надовезујући се на ДСУ-110, Арм је направио бројна побољшања на ДСУ-120 која ће служити у корист целог чипа у који је укључен. За почетак, сада постоји до 14 језгара по кластеру (са 12) и подршка за до 32МБ Л3 кеша. Такође у великој мери побољшава ефикасност у бројним кључним областима, укључујући случајеве пропуста у кеш меморији, док такође смањује цурење енергије.

На неки начин, Арм-ов ДСУ је окосница ТЦС23, јер чини основу за то како свако од ових језгара међусобно комуницира и дели податке. Било каква побољшања овде ће користити целом кластеру, али изгледа да се већина промена односи на потрошњу енергије и ефикасност.

Ефикасност је нови циљ

Чини се да се индустрија већ неко време мења, али главни први утисак који имам од ових језгара је да је ефикасност сада назив игре. Док нам је речено колико је брже језгро Кс4 и како је најбрже језгро компаније икада, врло брзо су приметили побољшања ефикасности када су га користили на прошлогодишњем врхунском учинку уместо тога.

Све у свему, свако повећање перформанси је било поткрепљено колико је и та компонента била ефикаснија, и мање-више, све промене ДСУ-а су биле у ефикасности и цурењу енергије. Учинак је важан, али се заиста чини да индустрија у целини покушава да постане актуелна рачунарски нивои који су ефикаснији, а не ићи на масивне перформансе повећавају се из године у годину.

Очекујемо да ће ова језгра формулисати основу МедиаТек Дименсити 9400 и Куалцомм Снапдрагон 8 Ген 3, али у каквој формацији остаје да се види. Као што је раније поменуто, Арм је говорио о коришћењу распореда језгра 1+5+3 у сопственом интерном тестирању, али то не значи да је то оно што партнери као што су МедиаТек и Куалцомм желе да ураде сами.