Nastal čas, kdy holding Arm, který stojí za čipem vašeho chytrého telefonu, představuje novinky, jež ovlivní nadcházející čipsety nové generace od takových výrobců jako je Qualcomm, MediaTek a další. Během Arm Tech Day 2023 představila společnost výběr nových CPU jader určených k nasazení jak tam, kde je zapotřebí vysoký výkon, tak i kde je kladen důraz na nízkou spotřebu.
Skutečný konec 32bitových systémů
Zvěsti o definitivním konci 32bitových systémů jsme slyšeli už mnohokrát, tentokrát je ale opravdu velice blízko. Všechny nejnovější Arm procesory, včetně malých jader, jsou totiž pouze 64bitové, z čehož vyplývá, že všechny budoucí high-endové čipové sady pro smartphony a SoC Arm v jiných segmentech, jako jsou notebooky, budou postaveny na této architektuře.
Jakkoli to zní drasticky, základy byly položeny již před nějakou dobou a Arm se nyní cítí dostatečně komfortně, aby již byla práce při přechodu klíčových ekosystémů hotova. Samotná společnost již postupně několik let přivírá zadní vrátka 32bitovým systémům a v roce 2021 přešla na 64bitové jádro Cortex-X2, následované v roce 2022 středním jádrem Cortex-A715. Stejně tak Google od roku 2019 vybízí vývojáře, aby aktualizovali své aplikace na 64bitové.
Velké jádro, které se nehodlá držet zpátky
Aktuální oznámení hardwaru odstartují tři nová procesorová jádra: výkonný Cortex-X4, středně výkonný Cortex-A720 a energeticky úsporný Cortex-A520. Ty přímo navazují na své předchůdce Cortex-X3, A-715 a A510 z roku 2022, která poháněla několik vlajkových čipových sad, včetně takových jako je Snapdragon 8 druhé generace.
Mezi hlavní letošní vylepšení patří v průměru o 14 % vyšší výkon pro 3,4GHz Cortex-X4 oproti 3,25GHz X3, který se nachází ve zmíněném Snapdragonu, při porovnání jednovláknového zatížení. Ještě působivější je pak snížení spotřeby energie o 40 % při stejném výkonu jako případě Cortex-X3, a to před nástupem 3nm výrobních procesů nové generace, i když posunutí výkonu citelně za X3 ve výsledku zvýší spotřebu energie nad úroveň předchůdce.
I tak je to dobrá zpráva pro ty, kteří se obávají o tepelný výkon a výdrž baterie při plném provozu těchto velkých jader. Toto výrazné zlepšení mimo jiné otevírá dveře k zapojení dvou nebo více výkonných jader Cortex-X4 do CPU clusteru bez velkého zásahu do výdrže baterie a produkce tepla.
Menší jádra pro delší výdrž telefonů
Cortex-X720 se dočkal oproti X4 spíše jen optimalizace, než zásadní renovace. To by však nemělo jakkoli snižovat význam vylepšení, která byla na tomto často přehlíženém, ale velmi důležitém středním jádře provedena. Je o 20 % úspornější než Cortex-A715 z loňského roku, a to za pomoci stejného výrobního postupu a zacílení na stejný výkonnostní bod. V případě potřeby může čip poskytnout o 4 % vyšší výkon při stejné spotřebě energie.
Fotogalerie
Společnost Arm letos také otevřela dveře širší škále možností implementace Cortex-A720, a to nejen díky velikosti cache, ale také fyzickým zmenšením, aniž však při tom došlo odstranění komponent. V nejmenší konfiguraci lze jádro Cortex-A720 nakonfigurovat na stejnou velikost jako Cortex-A78 z roku 2020, přičemž poskytuje o 10 % vyšší výkon a všechny bezpečnostní a jiné výhody ARMv9.
Mohlo by vás zajímat
Výčet novinek Arm doplňuje nové energeticky úsporné jádro procesoru Cortex-A520 s 22% nárůstem účinnosti oproti loňskému A510 a potenciálně i s dalším nárůstem účinnosti společně s přechodem na menší výrobní postupy. Baterie našich smartphonů by tak měly příští rok vydržet citelně déle.
Měli bychom se připravit na skvělá ale podivná řešení?
Je to už více než deset let, co Arm debutoval s architekturou big.LITTLE CPU cluster, která se v roce 2017 vyvinula do flexibilnější struktury DynamIQ, aby se přizpůsobila modernějšímu 3-jádrovému designu. Za uplynulou dobu se poměrně výrazně změnily možnosti procesorů, jejichž špičkový výkon prudce vzrostl spolu s masivním zlepšením stran energetické účinnosti. V důsledku toho dřívější design v počtu 4+4 jádra CPU ustoupil 1+4+3, 2+2+4 a dalším variantám.
Zvýšená energetická účinnost a udržitelný výkon dnešních středních jader, jako je Cortex-A720, by mohly znamenat, že dojde k další změně. Arm během své prezentace například předvedl zajímavé uspořádání 1+5+2. I když se jedná o čistě teoretický příklad, zavedení pěti středních jader procesoru by mohlo najít uplatnění například při hraní her, které těží z vícevláknových schopností, ale nevyžadují mohutný jednojádrový výkon. Díky větší rozmanitosti v nastavení clusterů CPU by bylo možné dosáhnout u telefonů vyššího výkonu, bez ovlivnění spotřeby.
Mohlo by vás zajímat
Samozřejmě výsledná řešení jsou zcela na partnerech společnosti Arm, jako je Qualcomm, Samsung a další a ti mohou, ale také nemusí identifikovat podobné trendy. Spekulace okolo Snapdragonu 8 třetí generace však naznačují, že ano. Každopádně je jistě zajímavé, že Arm interně uvažuje o výhodách těchto návrhů.
