הגדרת קרב ה- CPU הנייד של 2016

כאשר מוקדם יותר השבוע ARM הציגה את ליבות המעבד והגרפיקה החדשות שלה, כמו גם חיבור חדש לחיבור אלה לזכרן, היא עשתה יותר מאשר רק להציג את השלב הבא בליבות הפופולריות שלה שמשתמשים במעבדי יישומים ניידים. ARM הגדירה גם רבים מהפרמטרים שעל פיהם ישפטו שבבי הסלולר בשנה הבאה.

לב ההכרזה הוא מעבד Cortex-A72 החדש של החברה, מעבד 64 סיביות השלישי של ARM. זה אמור להיות הצעד הבא מעבר ל- Cortex-A57 המתקדמת הנוכחית של ARM, שרק מתחילה להופיע במעבדי יישומים מתקדמים. ברוב היישומים עד כה ראינו גרעיני A57 המשולבים עם ה- Cortex-A53 בקצה התחתון של ARM, שמשתמש בהרבה פחות כוח לצורך עומסי עבודה פחות תובעניים, לרוב בתצורות 4 + 4, וביניהן כולל ה- Qualcomm Snapdragon 810 (מיועד לקראת העתיד הקרוב LG G Flex 2) וה- Exynos 7 Octa 5433 של סמסונג (המשמשים בכמה גרסאות של ה- Galaxy Note 4).

בדומה ל- A57, גם ליבות ה- A72 החדשות צפויות להיות מותאמות לליבות A53 בתכנית הגדולה.LITTLE של ARM. (נזכיר כי ARM מורשה קניין רוחני כגון ליבות למגוון ספקים, המשתמשים אז בכדי ליצור שבבים ספציפיים. הנה סקירה כללית על שבבי אבני הבניין שהיו בשוק בשנה שעברה. אעדכן את הפוסטים הללו לשנת 2015 אחרי שנראה הכרזות נוספות על השבבים, ככל הנראה בקונגרס העולמי הנייד בחודש הבא.) A72, A57 ו- A53 כולם משתמשים במערך ההוראות של ARMv8 של 64 סיביות, ויכולים לתמוך ב 64 סיביות Android 5.0 על מקל.

ב- ARM אומרים כי ל- A72 יהיו מספר יתרונות על פני ה- A57, במיוחד אם משתמשים בהם כממוקדים לדור הבא של טכנולוגיית התהליכים. ב- ARM אומרים כי בהשוואה ליבה קיימת של 32 סיביות Cortex A15 בטכנולוגיית 28nm, ליבת A57 ב- 20nm צריכה לספק פי 1.9 מהביצועים המתמשכים באותו תקציב כוח לסמארטפון, אך ה- A72 יכול לספק פי 3.5 את הביצועים של ה- A15. זה לא עוד כפילה בכל שנה, אבל די קרוב. לחלופין, בכדי להתמודד עם אותו עומס עבודה, הוא יכול להשתמש באנרגיה של 75 אחוז פחות, ועם התכנון הגדול. LITTLE, ARM טוען להפחתה ממוצעת של 40-60 אחוזים נוספים. בקיצור, זה אמור להוות דחיפה גדולה בכוח או בביצועים, תלוי במה שאתה עושה. כמובן שבעיצוב טיפוסי עם ליבות גדולות וקטנות כאחד, הייתם מצפים שהליבות הקטנות ישמשו ברוב המוחלט של הזמן, כאשר הליבות הגדולות משמשות רק למשימות תובעניות כמו משחק משחק או עיבוד דפי אינטרנט.

ה- Cortex-A72 מיועד למעבדים ניידים שיוצרו בטכנולוגיית תהליכים 16nm ו- 14nm באמצעות טרנזיסטורים 3D FinFET. לכן שאלה אחת היא כמה מרווח הביצועים הוא תוצאה של עיצוב ה- A72 החדש וכמה פשוט מגיע לתהליך המתקדם יותר. בעבר, TSMC אמרה כי העיצוב של 16FF + (16nm FinFET Plus) יציע שיפור מהיר של 40 אחוז או הפחתת הספק של 55 אחוזים לעומת התכנון של 20 ננומטר. לכן ברור שטכנולוגיית התהליכים חשובה, אם כי נראה כי שינויי העיצוב עוזרים גם כן. וההכרזה של ARM כללה גם IP חדש שנועד להקל על מעצבי השבבים לעבור לצומת TSMC 16FF +, ומאפשר ליישומי Cortex-A72 לפעול במהירות של עד 2.5 ג'יגה הרץ.

בנוסף ל- CPU, החברה הודיעה על גרעין גרפי מתקדמים חדש בשם Mali T-880, שלדברי ARM יכול לספק פי 1.8 את הביצועים של Mali-T760 המתקדמת הנוכחית שלה (המשמשת ב- Exynos 7 Octa) או 40 אחוז פחות אנרגיה באותו עומס עבודה; וקישור חיבור קוהרנטי חדש במטמון, הנקרא CoreLink CCI-500 שנועד לקשר בין המעבדים והליבות האחרות זה לזה, ומאפשר פעמיים את רוחב הפס הגבוה של המערכת (חשוב ברזולוציית 4K) והגדלת המהירות שבה הזיכרון מתחבר למעבד. ישנן גם ליבות חדשות לעיבוד תצוגות וידאו וטיפול. ממערכת ARM נמסר כי מעבד וידיאו יחיד Mali-V550 יכול להתמודד עם קידוד ופענוח HEVC, ואשכול בעל 8 ליבות יכול להתמודד עם וידאו 4K במהירות של עד 120 פריימים לשנייה.

בהודעתה, ARM מסרה כי היא כבר אישרה את ה- A72 ליותר מעשרה שותפים, כולל HiSilicon, MediaTek ורוקצ'יפ. HiSilicon מייצרת בעיקר את קו קירין המשמש בסמארטפונים של חברת האם Huawei, ואילו MediaTek ורוקצ'יפ הם ספקי סוחרים. על פי ההודעה, הליבים החדשים אמורים להופיע במוצרים סופיים בשנת 2016.

כמובן שספקים רבים אחרים יציעו חלופות עד אז. סמסונג השתמשה באופן מסורתי בליבות ARM, כך שלא אתפלא אם היא תשתמש בשילוב A72 / A53 בשבב עתידי. לחלופין, קוואלקום אמרה כי היא עובדת על מעקב אחר ה- Snapdragon 810 שישתמש בליבות מעבד מותאמות אישית המבוססות על ארכיטקטורת ARMv8, כמו ליבות ה- Krait 32-bit שלה שימשו במעבדי היישומים המתקדמים שלה. ואפל משתמשת בליבות מעבד מותאמות אישית המבוססות על ארכיטקטורת ARM בשבבים שלה, ועברה לארכיטקטורת 64 סיביות עבור ליבת "ציקלון" עבור ה- A7 המשמשת באייפון 5s ולאחרונה הציגה גרסה חדשה עבור מעבד ה- A8 שלה במערכת אייפון 6 ו- 6 פלוס ו- A8X המשמשים באייפד אייר האחרון.

בינתיים, אינטל מחזיקה בשורת השבבים SoFIA שלה המבוססת על ליבת Atom שייצא בשנת 2015, והיא מתכננת גרסת 14nm חדשה לשנת 2016, יחד עם שבב ברמה גבוהה יותר המכונה ברוקסטון.

נראה שהיעדים לשנת 2016 יהיו ביצועים רבים יותר של מעבד ו- GPU בתוך מעטפת הכוח של סמארטפון טיפוסי, תוך צריכת חשמל נמוכה יותר בעת ביצוע מרבית המשימות. אני אהיה מעוניין לראות בקונגרס העולמי של Mobile ומעבר למה שיש למעצבי השבבים הספציפיים לומר על האופן בו השבבים שלהם תואמים או מכים את טענות ARM כאן.