ARM уже не первый десяток лет находится в авангарде полупроводниковой промышленности, разрабатывая дизайн процессорных ядер и других компонентов однокристальных систем. На решениях от ARM в свое время были построены первые мобильные процессоры Apple (вплоть до A6 из iPhone 5) и до сих пор продолжают основываться большинство актуальные чипов Android-смартфонов.
В этом году полупроводниковый ассортимент представлен обновленными энергоэффективными ядрами ARM Cortex A520, универсальными Cortex A725, а также высокопроизводительными Cortex X925. Новые графические решения представлены ускорителями среднего класса Mali G625, G725, а также высокопроизводительным Immortalis G925. Итак, давайте знакомиться!
ARM Cortex A520
Младшие энергоэффективные ядра практически не изменились по сравнению с предыдущим поколением — компания лишь оптимизировала их работу на новом техпроцессе. Тем не менее, несмотря на то, что конструкция ядер осталась прежней, 3-нм литография позволит им тратить на 15% меньше энергии при той же производительности.
Вполне вероятно, что A520 встретятся нам во всех продуктах на актуальном техпроцессе, включая носимую электронику, где заявленные 15% будут действительно ощутимы. Единственным исключением останутся MediaTek Dimensity, лишенные малых ядер в угоду максимальной производительности. Так или иначе, каких-либо изменений в специфике работы новых энергоэффективных ядер ждать не стоит.
ARM Cortex A725
Универсальные ядра Cortex A725, предназначенные для решения более сложных повседневных задач, обновились более радикально. Разработчики заявляют о 25% росте энергоэффективности и на 35% большей производительности на Ватт по сравнению с A720.
Архитектурные улучшения включают расширенную очередь выдачи инструкций (увеличенный объем буфера, в котором хранятся готовые к выполнению инструкции), а также улучшенный буфер переупорядочивания, в котором хранятся выданные для выполнения, но не завершенные инструкции.
A725 также могут похвастаться увеличенным L2-кэшем объемом до 1 МБ, а также функциями динамического управления питанием (DVFS) для более гибкой регулировки тактовой частоты и напряжения. Кроме того, технология QNap интеллектуально управляет блоками L3-кэша, активируя их только тогда, когда это необходимо. Все эти улучшения позволят ядру более плавно регулировать производительность при уменьшенном энергопотреблении в любых сценариях.
Вероятнее всего, ядра A725 будут присутствовать в грядущих процессорах в количестве 4−6 штук — именно на них будет возложена основная вычислительная нагрузка в повседневном использовании.
ARM Cortex X925
Новое поколение X-ядер, предназначенное как для смартфонов, так и для настольных компьютеров, отличается увеличенной на 36% однопоточной производительностью и на 46% лучшим быстродействием в ИИ-вычислениях. Архитектурные наработки новых «прайм-ядер» призваны максимизировать производительность на такт, задействуя весь потенциал улучшенного 3-нм технологического процесса и DVFS.
ARM заявляет об удвоенном размере окна команд (буфера для хранения инструкций), а также усовершенствованном блоке прогнозирования переходов, предназначенном для извлечения инструкций из памяти еще до того, как они понадобятся. Кроме того, X925 гораздо быстрее работает с внеочередным выполнением команд — прирост быстродействия в этом режиме достигает 40%. При этом объем L2-кэша на каждое ядро достигает 3 МБ.
Интересно, что производительность X925 в ИИ-вычислениях достигает 80 терафлопс, что более чем в два раза превышает показатели NPU в Apple A17 Pro. Эти заявления еще предстоит проверить в реальных тестах.
Производителям будут доступны конфигурации из 14 ядер X925 — такие системы найдут применение в ARM-ноутбуках и компактных игровых консолях нового поколения.
ARM Immortalis G925
Флагманский графический ускоритель Immortalis G925 также получил более чем ощутимую прибавку производительности: в базовых вычислениях новинка работает на 37% быстрее при на 30% меньшем энергопотреблении, а при использовании трассировки лучей G925 показывает на 52% большую производительность. Наконец, по сравнению с G720, новый графический ускоритель на 34% быстрее в задачах машинного обучения и ИИ.
ARM также говорит об упрощенной интеграции обновленных графических процессоров в однокристальные системы, что позволит компаниям быстрее выводить свои продукты на рынок.
Новое поколение референсного дизайна ARM, безусловно, сделает новые чипы гораздо быстрее, позволяя им запускать более сложные программы и игры. Тем не менее, наиболее ощутимым для пользователей станет именно прирост энергоэффективности новой архитектуры. Интересно, как новые системы покажут себя в реальных сценариях использования.
О том, как будут работать в Windows-ноутбуках новые ARM-процессоры от Qualcomm, читайте в нашем материале.