یک سال دیگر ، یک TechDay دیگر از Arm. طی چندین سال گذشته رویداد Arm’s به صورت کلاک در بازه زمانی ماه مه ظاهر شده و هر بار از جدیدترین پرچمداران IP CPU و GPU رونمایی کرده است. امسال نیز از این قاعده مستثنی نیست ، زیرا این رویداد در سمت آمریکایی اقیانوس اطلس در آستین تگزاس برگزار می شود که Arm یکی از مراکز اصلی طراحی خود را دارد.
دو سال پیش در هنگام رونمایی از Cortex A73 ، من کمی بیشتر در مورد تیم های طراحی CPU Arm و نحوه پخش آنها در مکان ها و خطوط تولید صحبت کردم. مراکز اصلی طراحی پردازنده های سری Cortex-A در آستین ، تگزاس یافت می شوند. کمبریج ، انگلستان و سوفیا-آنتیپولیس در جنوب فرانسه در نزدیکی نیس. برای دو سال گذشته Cortex A73 و Cortex A75 طرحی بودند که عمدتا از تیم Sophia بیرون آمدند در حالی که Cortex A53 و اخیراً A55 طرح هایی بودند که از کمبریج بیرون می آمدند. این بدان معناست که ما هیچ طراحی اخیر از آستین مشاهده نکرده ایم و آخرین پردازنده های "خانواده آستین" A57 و A72 بودند.
پروژه ای که در آستین روی آن کار شده بود برای چندین سال مورد هیاهو قرار گرفته بود – من به یاد می آورم حتی در اوایل انتشار A73 در سال 2016 ، این شرکت برخی از عناصر را از معماری پیشرفته آینده در خطوط لوله ، به ویژه در FP به جلو کشانده بود. / طرف سیم کارت Cortex A75 همچنین به عنوان عناصر بیشتری از این پروژه مرموز جدید مطرح شد.
امروز سرانجام می توانیم از آنچه تیم آستین روی آن کار کرده است رونمایی کنیم – و این یک تیم بزرگ است. Cortex A76 جدید یک ریز معماری کاملاً جدید است که از ابتدا ساخته شده است و حداقل برای دو نسل دیگر پایه و اساس آنچه CPU های "نسل دوم خانواده آستین" می نامم را می گذارد.
Cortex A76 برای دیدگاه طراحی از نظر Arm مهم است زیرا نمایانگر شروع جدیدی از یک صفحه تمیز است. به ندرت اتفاق می افتد که ادعای IP بتواند این کار را انجام دهد زیرا این یک سرمایه گذاری بزرگ در زمان و زمان است و اگر تیم طراحی سوفیا نبود که فرمان تولید محصولات دو نسل گذشته را به دست بگیرد منطقی نبود برای اجرای. باید به ویژه بر اجرای گروههای طراحی پردازنده تأکید شود زیرا Arm ادعا می کند که این پنجمین محصول "ضرب و شتم سالانه" نسل 5 است که شرکت هر سال جدید یک ریز معماری جدید ارائه می دهد. آن را به عنوان یک استراتژی گذشته Tick-Tock اینتل در نظر بگیرید ، بلکه Tock-Tock-Tock for Arm با CAGR ثابت (نرخ رشد سالانه مرکب) 20-25 every هر نسلی را که از پیشرفت های مارش حاصل می شود ، در نظر بگیرید.
بنابراین Cortex A76 چیست؟ به گفته Arm ، این یک پردازنده عملکرد "کلاس لپ تاپ" با کارایی موبایل است. چشم انداز A76 به عنوان یک پردازنده کلاس لپ تاپ در طول ارائه TechDay مورد تأکید قرار گرفته بود ، بنابراین به نظر می رسد Arm واقعاً از افزایش عملکرد IP برای تهیه بخش های جدید بازار مانند "رایانه های شخصی همیشه متصل" که در حال ظهور هستند بهره می برد. کوالکام با سیستم عامل SoC خود پیشگام است.
میکرو معماری Cortex A76 با در نظر گرفتن بازده مصرف انرژی با عملکرد بالا طراحی شده است. شروع از یک صفحه تمیز به طراحان این امکان را داد تا گلوگاه ها را در سرتاسر طرح برداشته و محدودیت های ریز معماری قبلی را بشکنند. در اینجا تمرکز مجدداً حداکثر عملکرد بود در حالی که در محدوده بهره وری انرژی مناسب برای تلفن های هوشمند باقی مانده بود.
در معیارهای گسترده ، آنچه در محصولات واقعی با استفاده از A76 به ما وعده داده شده است به شرح زیر است: 35٪ افزایش عملکرد در کنار 40٪ بهبود بهره وری انرژی. همچنین به لطف بهینه سازی های جدید در خطوط لوله ASIMD و نحوه کار با محصولات نقطه ، شاهد بهبود 4 برابری در حجم کار یادگیری ماشین خواهیم بود. این ارقام بر اساس پیکربندی های A75 با فرکانس 2.8 گیگاهرتز در فرایندهای 10 نانومتری کار می کنند در حالی که A76 توسط شرکت Arm ارائه می شود که در 3 گیگاهرتز روی محصولات مبتنی بر TSMC 7 نانومتری ارائه می شود.
پردازنده جدید به طور طبیعی هنوز با توپولوژی خوشه ای مشترک DynamIQ سازگار است و Arm تصور می کند که طرح هایی با Cortex A55s به عنوان پردازنده های کم مصرف تر سازگار شوند. مقیاس پذیری پیکربندی DynamIQ IP مجدداً تکرار شد و نمونه پیکربندی هایی مانند 1 + 7 یا 2 + 6 با هر دو پردازنده Cortex A75 یا A76 به ما ارائه شد. این اسلاید ارائه شده یکی از موارد نادر بود که در آن Arm به اندازه A76 اشاره کرد و خاطرنشان کرد که A75 هنوز PPA بهتری دارد و بنابراین بسته به نیاز آنها هنوز یک طراحی معتبر برای شرکت ها است. یک مقایسه ای که در طول این رویداد انجام شد این است که از نظر مساحت ، سه A76 با حافظه پنهان بزرگتر در اندازه هسته Skylake قرار می گیرند – همه در حالی که در 10٪ IPC پردازنده اینتل است ، اما بدیهی است که مقیاس گره فرآیند نیز وجود دارد ملاحظاتی که باید در نظر گرفته شود.
یک ادعای برجسته این است که هدف Arm بهتر از رقابت در نیمی از مساحت و نیمی از قدرت است. بازو در اینجا چیزی را که رقابت می داند کمی دور بوش می زد ، اما به طور کلی پاسخ این بود که همه افراد را در نظر می گرفت. با در نظر گرفتن اینتل ، AMD یا سامسونگ در واقع تصور اینکه Arm آنها را در PPA شکست دهد سخت نیست زیرا در طول تاریخ این شرکت همیشه کوچکترین طراحی پردازنده را داشته و به طور مستقیم به ریز معماری های کارآمدتر تبدیل می شود.
قبل از اینکه ما به تفکیک جزئیات عملکرد و بهبود توان و آنچه که انتظار دارم در محصولات رخ دهد ، بپردازیم ، بیایید بهبودهای ریز معماری هسته را ببینیم و اینکه چگونه Arm با حفظ کارایی انرژی ، توانسته است این عملکرد را استخراج کند.
