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A Arm está pronta para anunciar hoje mais designs de CPU e GPU, com a promessa de ganhos de desempenho e eficiência de energia para sistemas em chips de laptops e smartphones.
Os projetos serão comercializados sob o guarda-chuva Total Compute Solutions; esta é uma coleção de tecnologias de chip com curadoria da Arm projetada, testada e otimizada para trabalhar em conjunto perfeitamente. A ideia é que os clientes da Arm possam licenciar um pacote ideal de núcleos e controladores selecionados e organizados pela Arm e colocá-los todos em um SoC e chegar ao mercado mais rapidamente.
braço foi divulgando tais pacotes desde 2021, e a última encarnação é apelidada de TCS23. Isso oferece clusters de computação que podem usar uma combinação de três tipos de núcleo de CPU e usa a arquitetura Armv9.2 mais recente.
Ela também anunciou GPUs baseadas em uma nova arquitetura de quinta geração, além de uma DynamIQ Shared Unit (DSU) redesenhada que serve como a lógica de cola para clusters principais.
Para aqueles de nós que compram dispositivos em vez de projetá-los, os anúncios de hoje indicam a direção potencial do futuro hardware de computação pessoal com tecnologia Arm, o número de núcleos de CPU que eles provavelmente usarão, os tipos de núcleo e assim por diante. o que ditará quanta energia há para aplicativos e como tudo será amigável à bateria.
Na abordagem TCS23, um cluster de CPU pode incluir até 14 núcleos, compostos por uma combinação de três tipos: núcleos de desempenho, núcleos de nível médio e núcleos com eficiência de energia.
Arm’s apresenta seu plano de cluster de computação – Clique para ampliar
O núcleo de desempenho do grupo é o novo Cortex-X4, enquanto a função de núcleo intermediário é preenchida pelo Cortex-A720, e o design com eficiência de energia é o Cortex-A520. No TCS23, todos são de 64 bits, disse Arm. Os dois últimos dessa lista teriam tradicionalmente preenchido os papéis “grandes” e “pequenos” em Arm’s grande pequeno arquitetura. Agora está parecendo mais large.big.LITTLE com o X4 na mistura.
Arm nos disse que, com as melhorias de eficiência de energia vistas no Cortex-A720, os licenciados devem poder usar mais alguns desses núcleos de nível médio capazes e menos núcleos de eficiência do que antes. Em outras palavras, a mistura de cluster pode se inclinar mais para um monte de A720s como os principais cavalos de trabalho que sustentam o desempenho, um grande X4 relativamente com fome de energia para as tarefas exigentes e uma pitada de pequenos A520s para fazer um trabalho leve e com baixo consumo de bateria.
Assim, embora uma configuração típica seja um X4, três A720 e quatro A520, alguns clientes podem escolher 1+5+2, dependendo das cargas de trabalho previstas e do envelope de potência.
O Cortex-X4 é “a CPU Arm mais rápida já construída”, de acordo com Stefan Rosinger, diretor de gerenciamento de produtos de CPU da Arm. Ele apresenta um aumento no desempenho de 15% em relação à geração anterior, enquanto consome 40% menos energia, afirmou o negócio de propriedade do Softbank.
O Cortex-X4 agora suporta a opção de um cache L2 maior de 2 MB. O aumento de desempenho do núcleo ocorre em grande parte por meio de ajustes para tornar os processos de busca de instruções mais eficientes, disse Arm. O cache maior reduz o tráfego de memória para cargas de trabalho de pegada maior.
Arm disse que o Cortex-X4 pode ser fabricado usando, digamos, o processo de produção N3E 3nm da TSMC, dando-nos uma ideia de quão sofisticado é esse núcleo de CPU.
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Para os núcleos intermediários Cortex-A720, eles oferecem um aumento de 20% na eficiência de energia ou um aumento no desempenho no mesmo nível de energia do Cortex-A715 do ano passado, disse Arm, com recuperação mais rápida de erro de previsão de ramificação, além de menor latência para L2 acertos de cache.
O Cortex-A520, por sua vez, oferece desempenho oito por cento maior e 22 por cento menor de energia, em comparação com o Cortex-A510 do ano passado. Ele tem a menor potência e área dos núcleos Armv9.2 e se baseia na microarquitetura de núcleo mesclado introduzida no ano passado, na qual dois núcleos compartilham um cache L2. Ele remove ou reduz alguns recursos para reduzir a energia, incluindo a remoção de um terceiro pipeline ALU, disse Arm.
As velocidades de clock provavelmente estarão na faixa de 4 GHz para o Cortex-X4, com o Cortex-A720 em 2,5 GHz a 3 GHz e o Cortex-A520 em 2 GHz até 1,5 GHz, Arm nos disse.
O DSU-120 que une o cluster principal agora tem suporte para até 32 MB de cache L3 compartilhado, bem como novos modos de energia para ajudar a reduzir o vazamento de energia. Isso inclui a capacidade de colocar a memória em um estado de baixa energia quando os núcleos da CPU estão ociosos.
É também o DSU-120 que permite configurações de núcleo mais flexíveis de qualquer combinação de Cortex-X4, Cortex-A720 ou Cortex-A520, incluindo um com 10 Cortex-X4 e 4 Cortex-A720 que normalmente aparecem em laptops.
No lado da GPU, o TCS23 vê a introdução da arquitetura de quinta geração da Arm, que se concentra no desempenho gráfico em um nível de sistema com pipelines de renderização mais avançados para impulsionar a eficiência de energia, de acordo com Dan Wilson, diretor de gerenciamento de produtos da Arm’s Client.
Com base na introdução do ano passado de uma GPU principal com a marca Immortalis, a 5ª geração compreende o Immortalis-G720, Mali-G720 e Mali-G620. Eles são efetivamente o mesmo design, com a diferença entre eles sendo o número de núcleos shader que os licenciados optam.
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Assim, o Mali-G620 tem cinco núcleos ou menos, o Mali-G720 tem de seis a nove núcleos e o Immortalis-G720 tem 10 núcleos ou mais, com um limite superior de 16. Arm também especifica que o Immortalis deve incluir um raio- unidade de rastreamento.
A principal atualização de recursos nesta geração é o Deferred Vertex Shading (DVS). Isso parece envolver o adiamento da maior parte do trabalho pesado de renderização até que o processamento da geometria seja concluído, ponto em que quaisquer superfícies ocultas podem ser descartadas em vez de renderizadas.
Arm disse que isso foi implementado para lidar com a crescente complexidade da cena dos jogos, mantendo a taxa de quadros e permitindo a próxima geração de software e aplicativos 3D em tempo real em dispositivos móveis.
Mas outro efeito do DVS é que ele requer 40% menos largura de banda de memória, e isso leva a mais economia de energia, com a nova GPU alegando ser 15% mais eficiente em termos de energia em média do que a geração anterior.
Ao mesmo tempo, os sistemas são anunciados como oferecendo 15% mais desempenho de pico em relação à geração anterior. Arm evitou comparar suas GPUs de 5ª geração com os rivais, mas afirmou que a geração anterior superou os SoCs rivais em aparelhos Android em tarefas de rastreamento de raios e sombreamento de taxa variável.
Blueprint… Resumo do TCS23
O TCS23 foi projetado para oferecer suporte ao Android Virtualization Framework (AVF), introduzido no Android 13, que efetivamente isola os aplicativos Android uns dos outros em sandboxes separados, disse Arm.
Deve-se lembrar que a Arm não fabrica seus próprios chips, então o TCS23 eventualmente aparecerá em silício dos licenciados da Arm em algum momento no futuro. Rosinger disse que Arm espera ver alguns produtos chegarem ao mercado no início do próximo ano. ®
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