Nastavení bitvy o mobilní procesory v roce 2016

Když začátkem tohoto týdne společnost ARM představila nové procesory a grafické jádra, jakož i nové propojení, které je propojilo dohromady a do paměti, udělalo více než jen představení dalšího kroku ve svých oblíbených jádrech, která se používají v mobilních aplikačních procesorech. ARM také nastavil mnoho parametrů, podle kterých budou mobilní čipové karty příštího roku posuzovány.

Srdcem oznámení je nový procesor společnosti Cortex-A72, třetí 64bitový procesor společnosti ARM. Toto je zamýšlen jako další krok za současnými špičkovými Cortex-A57 ARM, které se teprve začínají objevovat ve špičkových aplikačních procesorech. Ve většině dosavadních implementací jsme viděli jádra A57 spárovaná s Cortex-A53 na spodním konci ARM, která používá mnohem méně energie pro méně náročné pracovní zatížení, často ve 4 + 4 konfiguracích, zejména včetně Qualcomm Snapdragon 810 (plánované pro nadcházející LG G Flex 2) a Samsung Exynos 7 Octa 5433 (používané v některých verzích Galaxy Note 4).

Stejně jako u A57 se očekává, že nová jádra A72 budou spárována s jádry A53 ve schématu ARM's big.LITTLE. (Připomeňme, že ARM poskytuje licence na duševní vlastnictví, jako jsou jádra, různým prodejcům, kteří je pak používají k vytváření konkrétních čipů. Zde je přehled stavebních bloků, které byly na trhu v loňském roce. Budu tyto příspěvky aktualizovat na rok 2015 poté, co uvidíme další oznámení o čipech, pravděpodobně na mobilním světovém kongresu příští měsíc.) Všichni A72, A57 a A53 používají 64bitovou instrukční sadu ARMv8 a mohou podporovat 64bitový lízátko Android 5.0.

ARM říká, že A72 bude mít oproti A57 řadu výhod, zejména pokud bude použit jako cílené na další generaci procesní technologie. ARM říká, že ve srovnání s existujícím 32bitovým jádrem Cortex A15 na 28nm technologii by jádro A57 na 20nm mělo poskytovat 1, 9násobek trvalého výkonu při stejném rozpočtu napájení smartphonu, ale A72 může poskytnout 3, 5násobek výkonu A15. Není to další zdvojnásobení každý rok, ale docela blízko. Alternativně, aby zvládl stejné pracovní zatížení, mohl by spotřebovat o 75 procent méně energie as designem big.LITTLE tvrdí ARM průměrné snížení o dalších 40–60 procent. Stručně řečeno, v závislosti na tom, co děláte, by se mělo ukázat jako velké zvýšení výkonu nebo výkonu. Při typickém designu s velkými i malými jádry byste samozřejmě očekávali, že malá jádra se budou používat převážnou většinu času, s velkými jádry používanými pouze pro náročné úkoly, jako je hraní her nebo vykreslování webových stránek.

Cortex-A72 je navržen pro mobilní procesory, které budou vyráběny na 16nm a 14nm procesní technologii s využitím 3D FinFET tranzistorů. Jednou z otázek tedy je, do jaké míry je nárůst výkonu výsledkem nového designu A72 a kolik jednoduše přichází s pokročilejším procesem. Dříve společnost TSMC uvedla, že její konstrukce 16FF + (16nm FinFET Plus) by nabídla 40% zlepšení rychlosti nebo 55% snížení výkonu oproti 20nm designu. Technologie procesu je tedy samozřejmě důležitá, i když se zdá, že návrhové změny také pomáhají. Součástí oznámení společnosti ARM bylo také nové IP navržené tak, aby usnadnilo návrhářům čipů přechod do uzlu TSMC 16FF +, což umožňuje implementaci Cortex-A72 běžet až do 2, 5 GHz.

Kromě CPU společnost oznámila nové špičkové grafické jádro s názvem Mali T-880, které podle ARM může poskytnout 1, 8krát vyšší výkon než jeho současný high-end Mali-T760 (používaný v Exynos 7 Octa) nebo O 40 procent méně energie při stejné pracovní zátěži; a nové propojení s mezipamětí, nazývané CoreLink CCI-500 navržené pro propojení procesorů a dalších jader dohromady, umožňující dvojnásobek maximální šířky pásma systému (důležité pro rozlišení 4 kB) a zvýšení rychlosti, kterou se paměť připojuje k CPU. K dispozici jsou také nová jádra pro zpracování videa a zpracování obrazovek. ARM uvedl, že jediný videoprocesor Mali-V550 dokáže zpracovat HEVC kódování a dekódování a 8jádrový cluster dokáže zpracovat 4K video rychlostí až 120 snímků za sekundu.

Ve svém oznámení ARM uvedl, že již licencoval A72 více než 10 partnerům, včetně HiSilicon, MediaTek a Rockchip. HiSilicon primárně vyrábí řadu Kirin v chytrých telefonech mateřské společnosti Huawei, zatímco MediaTek a Rockchip jsou obchodními prodejci. Podle tohoto oznámení se nová jádra budou objevovat v konečných produktech v roce 2016.

Do té doby samozřejmě mnoho alternativ nabídne alternativy. Samsung tradičně používal ARM jádra, takže by mě nepřekvapilo, kdyby v budoucnu použil kombinaci A72 / A53. Alternativně Qualcomm uvedl, že pracuje na sledování Snapdragon 810, který bude používat vlastní CPU jádra založená na architektuře ARMv8, stejně jako jeho 32bitová jádra Krait byla použita v jeho špičkových aplikačních procesorech. A Apple ve svých čipech používá vlastní procesorová jádra založená na architektuře ARM a přešla na 64bitovou architekturu jádra „Cyclone“ pro A7 používanou v iPhone 5s a nedávno představila novou verzi pro svůj procesor A8 v iPhone 6 a 6 Plus a A8X používané v nejnovějším iPad Air.

Mezitím má Intel svoji řadu čipů SoFIA založenou na jádru Atomu naplánovanou na rok 2015 a plánuje novou verzi 14nm na rok 2016 spolu s čipem vyšší třídy známým jako Broxton.

Vypadá to, že cílem pro rok 2016 bude vyšší výkon procesoru a GPU v rámci výkonové obálky typického smartphonu, zatímco při plnění většiny úkolů bude spotřeba nižší. Budu mít zájem vidět na Mobile World Congress a mimo to, co konkrétní návrháři čipů říkají o tom, jak jejich čipy odpovídají nebo překonávají nároky ARM zde.