ARM Cortex-A75, Cortex-A55 i Mali-G72 oficjalnie. Jest się czym ekscytować

Cortex-A75 i Cortex-A55 to najnowsze rdzenie opracowane przez ARM Holdings. Są to pierwsze rozwiązania brytyjskiego przedsiębiorstwa, które stworzono na architekturze ARMv8.2 (rozszerzenie ARMv8-A). Są one wstecznie kompatybilne, ale aby w pełni wykorzystać ich potencjał, należy użyć nowych jednostek.

Mali-G72 to z kolei ulepszona wersja topowego mobilnego układu graficznego ARM, która również bazuje na architekturze Bifrost. Nowe rozwiązania cechują się oczywiście wyższą wydajnością, ale to ich nie jedyna zaleta. Zacznijmy jednak od Cortexów, gdyż będą z pewnością szczerzej wykorzystywane.

Jednostki o oznaczeniach A75 to nowe wydajne rdzenie ARM, a Cortexy-A55 to oczekiwane od dawna rozwiązanie, które ma zastąpić energooszczędnego Cortexy-A53, które cieszą się ogromną popularnością. Nowości brytyjskiej firmy znacznie różnią się pod względem wydajności, ale mają kilka ważnych cech wspólnych.

Jedną z kluczowych zmian jest nowy podsystem pamięci. Każdy rdzeni Cortex-A75 oraz Cortex-A55 ma własną pamięć podręczną cache L2 - mają cechować się o 50 proc. mniejszymi opóźnieniami w dostępie do pamięci. Oba typy rdzeni wspierają również współdzieloną pamięć cache L3. System ma zapewnić nie tylko wyższą wydajność, ale mniejsze zapotrzebowanie układu na energię.

Najważniejszą nowością jest technologia DynamIQ, czyli rozszerzenie znanego do tej pory rozwiązania big.LITTLE (możliwość wykorzystania wydajnych rdzeni i jednostek energooszczędnych w jednym układzie). Umożliwia ona wykorzystanie w jednym klastrze rdzeni Cortex-A75, jak i słabszych Cortexów-A55 - do tej pory rozmieszczane były w osobnych klastrach.

Co to dokładnie oznacza? Cóż, sprawa wygląda bardzo prosto. Nowa technologia umożliwia stworzenie czterordzeniowego układu z jednym Cortexem-A75 i trzema Cortexami-A55. Możliwy jest też szereg innych konfiguracji, szczególnie dla ośmiordzeniowych jednostek, które do tej pory były układami 4+4.

Od teraz można stosować takie opcje, jak 1+7, 2+6 czy 3+5. Maksymalna liczba jednostek Cortex-A75 przypadająca na jeden układ to wciąż cztery (osiem dla Cortexów-A55). Nowe rozwiązanie ma umożliwić dokładniejsze dostosowanie wydajności układu do jego zastosowań oraz zmniejszyć koszt produkcji.

Możliwe będzie przygotowywanie sprzętu z wyższej średniej półki cenowej z jednym czy dwoma dodatkowymi wydajnymi rdzeniami, co zauważalnie wpłynie na wydajność układu, ale nie będzie wiązało się z koniecznością stosowania trzech klastrów (obecne 2+4+4). Cortex-A75 i Cortex-A55 są wstecznie kompatybilne, ale poprzednie układy nie będą wspierać technologii DynamIQ.

Jednostki Cortex-A75 mają cechować się najwyższą wydajnością z opracowanych do tej pory rozwiązań ARM Holdings. Przy jednowątkowych operacjach nowe rdzenie mają być o 20 proc. szybsze niż Cortexy-A73, a przy tym cechować się podobnym poborem energii.

Cortex-A55 ma o wiele lepiej radzić sobie z obsługą multimedialnego rozszerzenia NEON oraz algorytmów sztucznej inteligenci (uczenie maszynowe). Różnice w wydajności w porównaniu z rdzeniami Cortex-A73 mają dobrze pokazywać wyniki benchmarków zaprezentowane powyżej.

Procesory Cortex-A55 również zapowiadają się bardzo interesująco. Mają być zauważalnie szybsze niż Cortexy-A53, szczególnie przy obsłudze pamięci i treści multimedialnych, a do tego mają być jeszcze bardziej energooszczędne. ARM wskazuje nawet, że przy wykonywaniu tych samych zadań mają pobierać o 15 proc. mniej energii niż Cortexy-A53.

Można spodziewać się, że już wkrótce producenci układów mobilnych zapowiedzą pierwsze rozwiązania bazujące na nowych procesorach ARM. Szczególnie, że umożliwiają one tworzenie lepiej dopasowanych układów dla urządzeń z różnych półek cenowych. Z pewnością bardzo spodoba się to nie tylko MediaTekowi, który mocno walczy w średniej półce cenowej, ale również Qualcommowi, Samsungowi czy Huaweiowi (dział HiSilicon).

ARM Holdings nie poprzestało jednak jedynie na nowych rdzeniach. Brytyjskie przedsiębiorstwo zapowiedziało też nową grafikę na architekturze Bifrost - Mali-G72. To ulepszona wersja rozwiązania, które trafiło choćby do topowych układów Samsunga (Exynos 8895) czy Huaweia (Kirin 960). Czym się cechuje?

Nowe Mali wykonane ma być w procesie litograficznym 16 nm i ma pracować z taktowaniem do 850 MHz. Układ będzie dostępny w maksymalnej konfiguracji MP32. Jej wydajność ma sięgać 850 milionów trójkątów na sekundę i 27,2 gigapikseli na sekundę.

To oczywiste, że wyniki te nie robią wrażenia na tle komputerowych grafik, ale dane jasno wskazują, że Mali-G72 będzie zauważalnie szybsze niż pierwsze rozwiązanie na architekturze Bifrost. ARM twierdzi, że ogólna wydajność układu wzrosła aż o 40 proc. Brytyjczycy dodają, że nowość ma lepiej radzić sobie ze sztuczną inteligencją (o 17 proc.) i pobierać mniej energii (nawet o 25 proc.).

Pewne jest to, że nowe rozwiązania ARM prezentują się bardzo obiecująco. Pytanie jednak, czy zapowiedzi znajdą odzwierciedlenie w praktyce. O tym przekonamy się dopiero, gdy na rynek trafią pierwsze wykorzystujące je układy.