Obsah

• Očekávejte o 20-30 procent vyšší výkon příští generace
• Cortex-A77 vychází z designu A76
• Valhall je hlavní změnou GPU Arm
• Mali-D77 řeší některé velké problémy s VR
• Rameno je horké na strojovém učení, ale mlčí

Po našem briefingu na Arm Tech Day 2019 a současně s zahájením Computexu 2019, Arm odhalil dva klíčové nové záznamy ve své sestavě CPU a GPU. Technologie Arm Cortex-A77 přináší špičkový výkon procesoru do nových výšin. Mezitím nová vlajková loď Mali-G77 GPU označuje úsvit nové grafické architektury, protože Valhall nahrazuje Bifrosta. Ne, to není překlep, moderní skandinávské hláskování na konci nemá „a“. Kdo ví?

Pokud sledujete všechny podrobnosti o drsných površích, podívejte se na naše hluboké ponory jak na Cortex-A77, tak na Mali-G77. Pokud jste hned po klíčových cestách s nejnovějšími informacemi od Arm, jste na správném místě.

Očekávejte o 20-30 procent vyšší výkon příští generace

Procesory nové generace se vždy zaměřují na lepší výkon a v případě Arm bez zvýšení spotřeby energie. Nový Cortex-A77 se zaměřuje na zhruba 20 procentní zlepšení výkonu oproti Cortex-A76 při použití stejných rychlostních uzlů a hodin. To je také při lepení do stejné výkonové obálky a také okrajově větší velikosti křemíkové oblasti. Když se SoC posunou ke zlepšeným 7nm procesům, mohli jsme vidět několik dalších procentních bodů zlepšení, ale asi 20 procent je příští rok pro míčový park.

Mali-G77 je trochu agresivnější, pokud jde o zvýšení výkonu. Nová architektura GPU se může pochlubit asi o 30 procent vyšší energetickou účinností a hustotou výkonu než Mali-G76. Výrobci by dokonce mohli položit více křemíku GPU, aby dále zvýšili výkon. S ohledem na tuto skutečnost a na nová zlepšení procesů směřující na naši cestu Arm očekává, že výkon Mali-G77 může dosáhnout až o 40 procent vyšší než G76. Vzhledem k tomu, že výkon Qualcomm Adreno vnímá v mobilních zařízeních v tuto chvíli vedoucí pozici, je to docela velká věc.

Cortex-A77 vychází z designu A76

Arm Cortex-A77 je přímým nástupcem loňského špičkového Cortex-A76. Téměř jistě uvidíme čtyři z těchto nových procesorů ve stěžejních smartphonech 2020, spárovaných se čtyřmi energeticky účinnými Cortex-A55.

Největší změny v mikroarchitektuře se nacházejí v mezipaměti predikce odvětví a zlepšené schopnosti zpracovat šest instrukcí na cyklus, a to ze čtyř. Uvnitř prováděcího jádra je také nová jednotka ALU a pobočka. Klíčovou věcí, kterou je třeba pochopit, je ignorovat technobabble a to, že cílem Cortex-A77 je udržet CPU lépe zásobené daty pro rychlejší propustnost. To se provádí snížením úzkých míst v nejranějších fázích hardwaru CPU a poté zvýšením počtu spuštění, které jádro dokáže zvládnout najednou.

Široká propustnost již byla názvem hry s Cortex-A76 a A77 se v tomto vzorci dále vylepšuje. Důkladnější vysvětlení technických změn se nachází v hlubokém ponoru.

Valhall je hlavní změnou GPU Arm

Zatímco Cortex-A77 je iterativní návrh CPU, Mali-G77 je značka, která podporuje nový design GPU od Arm. Bifrost je pryč a Vahall je v provozu a výsledkem může být výkon až o 40 procent vyšší.

Klíč k vylepšení Mali-G77 se nachází v prováděcí jednotce. Spíše než provozovat tři (nebo dvě v případě Mali-G52) prováděcích jednotek v každém jádru s Bifrostem, Mali-G77 obsahuje pouze jediné nové prováděcí jádro se dvěma vylepšenými zpracovatelskými jednotkami uvnitř. K dispozici je také nový mapovač textur Quad a speciální pokyny pro pracovní vytížení strojového učení, které mohou zvýšit výkon o 60 procent.

Mali-G77 se objeví v základních konfiguracích od 7 do 16 jader. Vzory smartphonů pravděpodobně padnou někde uprostřed, protože každé jádro je zhruba stejné velikosti jako G76. Přestože díky nové konstrukci jádra bude obtížnější srovnávat výkon mezi generacemi pouze na základě počtu jádra.

Mali-D77 řeší některé velké problémy s VR

Procesor displeje Mali-D77 byl vyhlášen před pár týdny, takže se ujistěte, zda je naše pokrytí drsností. Mali-D77 je navržen speciálně pro sluchátka s virtuální realitou. V chytrých telefonech se neobjeví. Přesto je to zajímavá technologie, která by měla přinést slušné zlepšení výkonu na trhu VR.

Tento grafický procesor obsahuje hardwarovou podporu pro opětovné promítání obrazu a asynchronní Timewarp pro snížení latence aktualizace pohybu a boj proti nemoci z pohybu. D77 také provádí korekci čoček a opravuje chromatickou aberaci, aniž by se zabývaly cykly GPU, čímž uvolňuje až 15 procent pohyblivých zdrojů GPU pro vyšší snímkové frekvence.

Rameno je horké na strojovém učení, ale mlčí

Všichni víme, že Arm má svůj vlastní strojový strojový učební procesor, ale společnost si drží většinu své tajné omáčky pod obaly. Víme, že každé jádro strojového učení je schopné propustnosti 4TOPS, takže dvě nebo tři jádra vás zavedou do řady Apple A12. Jádro obsahuje velkou matematickou jednotku s fúzovanými a vícenásobnými akumulátory (FMA) a druhé jádro s obecnějším účelem založené na mikrořadiči Arm, spárované s 1 MB SRAM. Společnost by však neřekla, zda je toto jádro co do výkonu blíže k Cortex-M0 nebo M7.

Hardwarový hardwarový stroj Arm, který je škálovatelný až na 32 jader, je navržen pro vše od aplikací s velmi nízkou spotřebou energie a telefonů, až po zpracování cloudu. Společnost spolupracuje s několika partnery, ale musíme jen počkat a uvidíme, jestli jsou nějaká jména zveřejněna.

All-in-all Arm nadále posouvá hranice výkonu v výpočetním prostoru s nízkým výkonem. Díky tomuto úsilí o vyšší výkon se společnost stále více tlačí na výkonnostní trh notebooků a připojené notebooky jsou rozhodně součástí plánu. Armův přístup však není jen o surové energii. Společnost pokračuje ve zlepšování heterogenních výpočetních schopností svých procesorů, což umožňuje, aby nervová síť a další výpočetní hladové úkoly fungovaly efektivně napříč CPU, GPU, DPU a jejími strojovými procesory. Netřeba dodávat, že příští rok budou SoC chytrých telefonů ještě lepší než kdy předtím.