Компанія ARM, чиї креслення лежать в основі маже будь-якого мобільного процесора, з чипами від Qualcomm, MediaTek, Samsung та Apple включно, представила свої нові рішення. Під час Arm Tech Day 2023 компанія показала низку нових процесорних ядер, які охоплюють смартфони з високою продуктивністю та низьким енергоспоживанням, а також графічний процесор п’ятого покоління з підтримкою технології трасування променів (технологія, яку на десктопах часто відключають, бо псує комфортність гри). Ось п’ять фактів про майбутні процесори в кожному новому смартфоні.
32 біта – до побачення, цього разу по-справжньому
Нова процесорна архітектура ARMv9.2 працює тільки з 64-бітними додатками. Жодне з ядер не буде сумісне з 32-розрядними версіями програм.
Утім, більшість користувачів навряд чи відчує незручності від такого переходу. Адже Apple ще в 2017 році викреслила 32-бітні додатки зі своєї екосистеми. Android впроваджував зміни не так різко – підготовка переходу на 64 біти почалася в 2017 році, а в 2019 році Google оголосила, що розробники повинні розробляти свої додатки виключно в 64-бітному режимі. У 2022 році стало відомо, що Android почне показувати користувачам сповіщення про використання 32-бітних програм.
Велике ядро, яке не гальмує
ARM представила три нові процесорні ядра: потужне Cortex-X4, Cortex-A720 середнього рівня та енергозберігаюче Cortex-A520. Вони є нащадками ядер Cortex-X3, A-715 і A510 2022 року відповідно.
Основне оновлення включає в середньому на 14% більшу продуктивність для 3,4 ГГц Cortex-X4 у порівнянні зі звичайним 3,25 ГГц X3, якщо порівнювати однопотокові робочі навантаження.
Але більш вражаючим є зниження енергоспоживання на 40% за такої ж продуктивності, як у Cortex-X3. Однак підвищення продуктивності далеко за можливості ядра X3 зрештою збільшує енергоспоживання X4 порівняно з попередником.
Незважаючи на це, нове ядро є хорошою новиною для тих, хто турбується про перегрів і час автономної роботи під час роботи цих великих ядер. Також можна очікувати наявності в некст-ген процесорах двох або більше потужних ядер Cortex-X4 без значного впливу на час автономної роботи та теплогенерацію.
Менші ядра, щоб ваш телефон працював довше
Cortex-X720 — це більше оптимізація, ніж оновлення, порівняно з X4. Це ядро процесора на 20% енергоефективніше, ніж минулорічне ядро Cortex-A715. Крім того, чип може забезпечити на 4% більшу продуктивність за такого ж енергоспоживання. Ключ до цієї перемоги полягає в більш коротких і ефективніших конвеєрах, реалізованих версії двигуна просторової попередньої вибірки серії Cortex-X, щоб більш оптимально передавати інструкції в ядро.
Нове енергоефективне ядро Cortex-A520 обіцяє підвищення ефективності на 22% у порівнянні з минулорічним дизайном A510.
Цікаво, що цього року Arm вилучив один блок обробки чисел (ALU), завдяки якому ядро заощаджує більшу частину енергії. Інженери такж отримали додаткову продуктивність завдяки новим удосконаленням попередньої вибірки даних і кеш-пам’яті, що дозволило чипу забезпечити на 8% вищу середню продуктивність, ніж торішня модель, за тієї ж потужності .
Незвичайні концепції об’єднання ядер
Минуло більше десяти років відтоді, як ядра процесора перестали бути однаковими – тоді Arm представила кластерну архітектуру CPU big.LITTLE з великими продуктивними та малими енергоефективними ядрами. Вона згодом перетворилася на більш гнучку структуру DynamIQ 2017 року для адаптації до сучасних трьохядерних конструкцій.
За цей час змінилися можливості процесорів: максимальна продуктивність стрімко зросла разом із суттєвими покращеннями енергоефективності. Як наслідок, ми побачимо смартфони з раніше небаченими конфігураціями ядер.
Сьогодні популярні конфігурації ядер 1+4+3, 2+2+4. Під час презентації Arm продемонструвала інтригуючу схему 1+5+2. Запровадження п’яти середніх ядер забезпечить покращену продуктивність в іграх, які виграють від багатопоточних можливостей, але не вимагають потужного одного ядра серії X.
Остання версія DynamIQ тепер підтримує 14 ядер на кластер, але такі великі налаштування призначені для ноутбуків, а не для смартфонів.
Графіка нового покоління
Arm також представила три нові графічні ядра, які побудовані на архітектурі графічного процесора Arm 5-го покоління. Останній може похвалитися на 14% збільшеною продуктивністю та 40% більш оптимізованою пропускною здатністю пам’яті порівняно з попереднім поколінням. При цьому лише на 2% більше площі на ядро, ніж минулого року.
Arm Immortalis G720 є флагманським продуктом із кількістю ядер у масштабі від 10 до 16, а також обов’язковими можливостями трасування променів.
Звичайний Mali-G720 може мати від 6 до 9 ядер. Він також може включати трасування променів, але Arm не рекомендує цього.
Mali-G620 є більш доступним варіантом із п’ятьма ядрами або менше. Тим не менш, ця конфігурація відповідає тій самій області, що і Mali-G510, але пропонує більше продуктивності.
Велика зміна, на яку слід звернути увагу, — це вдосконалення конвеєра відкладеного рендерингу ядра. Arm тепер у більшості випадків відкладає затінення вершин, а також фрагментів, що допомагає зменшити виклики пам’яті. Звідси приріст продуктивності та різке зниження використання пропускного каналу пам’яті, останні з яких особливо важливі для економії енергії.
За матеріалами: Android Authority
