ARM Cortex-A77 i Mali-G77 oficjalnie. Mają gwarantować laptopową wydajność

Firma ARM zapowiedziała rozwiązania, na których działać mają flagowe smartfony w 2020 roku.Co warto wiedzieć na temat rdzeni Cortex-A77 i układu graficznego Mali-G77?

Brytyjczycy ostatnio skupiali się na rozwiązaniach Internetu Rzeczy (IoT), poprawieniu obsługi algorytmów sztucznej inteligencji czy technologiach dla autonomicznych pojazdów, ale ich kluczowym produktem pozostają mobilne CPU oraz GPU. Kolejnym etapem w rozwoju firmy mają być ARM Cortex-A77, ARM Mali-G77 i ARM ML Processor, które na rynek trafić mają na początku 2020 roku.

Cortex-A77 to nowe rdzenie ARM, które są rozwinięciem modelu Cortex-A76. Oba te rozwiązania cechuje znacznie poprawiona wydajność przy przetwarzaniu algorytmów uczenia maszynowego (do 35 razy) na tle starszych rozwiązań z linii A7x, ale nowość cechuje o 20 proc. wyższa wydajność IPC (wykonanych instrukcji na cykl).

Rdzenie ARM Cortex-A77 bazują na architekturze ARMv8.2 (wsparcie dla AArch32 i AArch64), a wykorzystana w nich pamięć podręczna ma 64 KB w przypadku L1 I/D, 256/512 KB dla L2 oraz do 4 MB dla L3. Nowe jednostki to poprawiona wydajność branch predictora (wyższa przepustowość oraz dokładność), a do tego zwiększono BTB (branch target buffer). Firma ARM wprowadziła ponadto rozwiązanie Macro-op (Mop) Cache.

Dla zwykłego użytkownika ważne jest to, że Cortex-A77 to rozwiązanie bardzo podobne do poprzednika (A76), ale poprawione w większości aspektów. Nowość gwarantować ma więc wyższą wydajność, ale bez wzrostu zapotrzebowania na prąd. Brytyjczycy dodają, że model A77 wypada pod tym kątem lepiej niż inne high-endowe rdzenie ARM.

Smartfony oparte na Cortex-A77 ma cechować wyższa wydajność podczas grania oraz szybsze renderowanie stron WWW i otwieranie aplikacji. Dzięki technologii DynamIQ oraz autorskiej platformie Project Trillium świetnie prezentować ma się również wydajność przy przetwarzaniu algorytmów uczenia maszynowego.

Cortexy-A77 mogą współpracować z energooszczędnymi jednostkami ARM, czyli Cortexami-A55, ale nie można wykluczyć, że w niedalekiej przyszłości nie zostaną wprowadzone nowe Cortexy-A57.

Wraz z Cortex-A77 na rynek trafić ma nowa grafika ARM, czyli Mali-G77. Rozwiązanie to bazuje na nowej architekturze Valhall, która gwarantować ma 40-procentowy wzrost wydajności względem Mali-G76 (architektura Bifrost, na której bazuje też Mali-G72).

Valhall to nowy silnik superskalarny oraz uproszczony zestaw instrukcji, który ma być bardziej przyjazny dla kompilatorów. Firma ARM usprawniła też kolejkowanie instrukcji oraz obsług nowych API (np. Vulkan). Zmiany te mają zagwarantować wyższą wydajność, a do tego:

• o 30 proc. mniejsze zapotrzebowanie na energię względem Mali-G76, co przełożyć ma się na możliwość dłuższego grania w wymagające tytuły;
• o 60 proc. poprawioną obsługę algorytmów uczenia maszynowego, dzięki nowy GPU ma lepiej wspierać CPU w obliczeniach związanych ze sztuczną inteligencją.

Dla użytkowników najważniejsze ma być to, że smartfony z Mali-G77 będą lepiej sprawdzać się podczas grania. Szczególnie w gry sieciowe ("Fortnite", "PUBG Mobile"), które cieszą się dużą popularnością.

Brytyjczycy uważają nawet, że Cortex-A77 i Mali-G77 umożliwią cieszenie się wydajnością na poziomie znanych z dostępnych na rynku notebooków. Firma nie precyzuje jednak o jakie rozwiązania chodzi, a co tego będzie trzeba poczekać na ich weryfikację.

Firma nie poprzestała na nowych CPU i GPU. Uzupełnieniem jej oferty dla flagowych smartfonów jest procesor ARM ML (Machine Learning). Jest to dedykowany układ NPU (Neural Processing Unit), który - w ramach platformy Project Trillium - może współpracować z rdzeniami Cortex, grafiką Mali i DSP (Digital Signal Processor).

NPU brytyjskiej firmy cechować ma się świetną wydajnością przy niedużym zapotrzebowaniu na energię (5 TOPs/W), a zastosowanie algorytmów Winograda przyspieszyć ma przetwarzanie popularnych filtrów splotowych nawet o 225 proc. względem innych jednostek tego typu. ML Processor wspierać ma szeroko wykorzystywane frameworki TensorFlow, TensorFlow Lite, Caffe i Caffe 2.

Firma z Wielkie Brytanii wskazuje, że jej NPU wyraźnie poprawi wydajność algorytmów sztucznej inteligencji, które są coraz śmielej wykorzystywane przez producentów smartfonów. Wskazuje przy tym, że procesor ML będzie bardzo uniwersalnym rozwiązaniem, które dodatkowo skaluje się - można budować większe zestawy jednostek (nawet do 64), co zwiększy wydajność.

Cortex-A77, Mali-G77 i ML Processor na rynek mają trafić w 2020 roku, ale Brytyjczycy nie zdradzają jeszcze szczegółów na ten temat. Pewnym można być tylko tego, że producenci układów mobilnych (Samsung, Qualcomm czy MediaTek) dostali już dostęp do nowych rozwiązań i na ich bazie będą przygotowywać chipsety, które trafią do przyszłorocznych smartfonów.

Wiadomo też dodatkowo, że Huawei póki co nie będzie zapewne pracował układem na nowościach ARM, ponieważ został odcięty od technologii brytyjskiej firmy.