Arm, công ty thiết kế bộ xử lý được sử dụng trong nhiều điện thoại thông minh và thiết bị di động khác trên thế giới, đã công bố thế hệ lõi CPU mới nhất của mình. Các lõi mới bao gồm lõi Cortex-X4 hàng đầu, lõi hiệu suất Cortex-A720 và lõi hiệu quả Cortex-A520. Các lõi này được thiết kế để mang lại hiệu suất tăng đáng kể so với các thế hệ trước, đồng thời cải thiện hiệu quả. Các lõi mới dựa trên kiến trúc Armv9.2 mới nhất của Arm. Và chúng hỗ trợ nhiều tính năng mới, máy học và mật mã.
Lõi CPU của Arm cho năm 2023
Mặc dù Arm không tự sản xuất SoC, nhưng nó cung cấp một Máy tính tổng thể Nền tảng giải pháp (TCS) dưới dạng thiết kế tham khảo để giúp các nhà sản xuất tạo ra nền tảng của riêng họ triển khai chip. Giải pháp Điện toán Toàn diện năm nay có tên là TCS23. Nó bao gồm ba cấp lõi CPU: Cortex-X4, Cortex-A720 và Cortex-520. Mỗi lõi được thiết kế cho một loại khối lượng công việc khác nhau và chúng có thể hoạt động cùng nhau để cung cấp một giải pháp hệ thống hoàn chỉnh.
Trước khi thảo luận về mức tăng hiệu suất và hiệu quả của các lõi này, điều quan trọng cần lưu ý là một sự thay đổi đáng kể trong TCS23. Năm nay ARM đã thực hiện một thay đổi lớn đối với cấu trúc CPU của mình. Tất cả các lõi mới sẽ chỉ là 64 bit và sẽ không có phiên bản 32 bit nào. Điều này có nghĩa là tất cả các chipset điện thoại thông minh cao cấp trong tương lai và Arm SoC ở các phân khúc khác, chẳng hạn như máy tính xách tay, sẽ chỉ là 64-bit.
Thay đổi này có vẻ quyết liệt nhưng đã được thực hiện trong một thời gian. Arm đã dần dần loại bỏ hỗ trợ 32-bit trong các lõi mới nhất của mình và Google đã khuyến khích các nhà phát triển cập nhật ứng dụng của họ lên 64-bit trong vài năm. Bây giờ, có vẻ như Android 32-bit cuối cùng cũng đi đến cuối con đường.
Lõi CPU Arm Cortex-X4
Bây giờ, hãy đi sâu vào lõi CPU Cortex-X4 hàng đầu X4. Về mặt kiến trúc, nó tương tự như X3 năm ngoái. Và nó có thể chạy ở cùng tần số như các lõi của năm ngoái, nhưng nó sẽ sử dụng ít năng lượng hơn tới 40%. Nó cũng có kích thước vật lý lớn hơn chưa đến 10% và sử dụng lõi Cortex-X hiệu quả nhất từng được chế tạo.
Những cải tiến về hiệu suất của X4 đến từ một số thay đổi ở mặt trước và mặt sau. Ở giao diện người dùng, Arm đã cải thiện khả năng dự đoán nhánh, điều này có thể gây tốn kém nếu dự đoán không chính xác. Arm cũng hứa hẹn rằng bộ nhớ đệm L2 2 MB sẽ mang lại hiệu suất cao hơn khi sử dụng trong thế giới thực.
Hơn nữa, lõi X4 có nhiều Đơn vị logic số học (ALU), đơn vị nhánh và đơn vị Tích lũy nhân. Nó cũng cung cấp các phép toán dấu phẩy động và căn bậc hai.
Ở mặt sau, việc tạo địa chỉ lưu trữ tải đã được tăng từ 3 lệnh lên 4 lệnh mỗi chu kỳ và bộ đệm dịch sang một bên trong L1 đã được tăng gấp đôi. Tất cả những thay đổi này giúp cải thiện hiệu suất trung bình 15% với Cortex-X4.
Cortex-A720
Mặc dù các lõi dòng X được thiết kế cho hiệu suất cao, nhưng A-các lõi sê-ri thường cân bằng giữa sức mạnh và hiệu suất. Và Cortex-A720 mới của Arm không phải là điều đáng mong đợi.
Tin tức trong tuần của Gizchina
Lõi CPU Cortex-A720 mới tiết kiệm điện năng hơn 20% so với lõi Cortex-A715 của năm ngoái. Nó cũng có thể cung cấp hiệu suất cao hơn 4% cho cùng mức tiêu thụ điện năng. Điều này là do một số thay đổi về thiết kế, bao gồm các đường ống ngắn hơn và hiệu quả hơn cũng như một công cụ tìm nạp trước không gian mới.
Arm cũng đã giúp triển khai Cortex-A720 ở nhiều kích cỡ khác nhau. Cấu hình nhỏ nhất có cùng kích thước với lõi Cortex-A78 và nó vẫn cung cấp hiệu suất cao hơn 10% và tất cả các tính năng bảo mật của ARMv9. Tất nhiên, cấu hình nhỏ hơn này không lý tưởng cho điện thoại thông minh. Nhưng nó có thể hữu ích trong các thiết bị khác mà kích thước vùng silicon là một yếu tố hạn chế.
Cortex-A520
Cuối cùng, thông báo về CPU của Arm bao gồm lõi Cortex-A520. Trong khi dòng X tập trung vào sức mạnh tính toán thô và dòng A7xx cân bằng giữa nhu cầu tính toán và mức tiêu thụ năng lượng, thì dòng A5xx được tối ưu hóa để có thời lượng pin dài. Giống như Cortex-A720 và Cortex-X4, A520 cũng chỉ là lõi 64 bit.
Arm cho biết nó hiệu quả hơn 22% so với lõi A510 thế hệ trước. Arm đã đạt được hiệu quả này bằng cách loại bỏ một đơn vị ALU. Tuy nhiên, các kỹ sư cũng đã thực hiện các cải tiến đối với tính năng tìm nạp trước dữ liệu và bộ nhớ cache, điều này đã cho phép họ lấy lại hiệu suất trung bình cao hơn 8%.
DymaicIQ
Bộ chia sẻ DynamIQ (DSU) của Arm là thành phần quan trọng của bất kỳ con chip nào sử dụng thiết kế cốt lõi của Arm. Nó tích hợp một hoặc nhiều lõi với hệ thống bộ nhớ L3, logic điều khiển và giao diện bên ngoài để tạo thành một cụm đa lõi. Điều này cho phép tất cả các lõi giao tiếp với nhau và chia sẻ tài nguyên, điều cần thiết cho hiệu suất và hiệu quả.
Phiên bản mới nhất của DSU, DSU-120, cung cấp một số cải tiến so với phiên bản trước , DSU-110. Những cải tiến này bao gồm hỗ trợ tối đa 14 lõi trên mỗi cụm, tối đa 32 MB bộ nhớ đệm L3 và cải thiện hiệu quả trong một số lĩnh vực chính. Những cải tiến này sẽ mang lại lợi ích cho toàn bộ con chip, nhưng chúng sẽ có tác động đặc biệt tích cực đến mức tiêu thụ điện năng và hiệu quả.
Lời cuối
Những CPU Armv9.2 64 bit này sẽ là nền tảng khối cho các SoC hàng đầu từ Snapdragon, MediaTek, Samsung, v.v. Thử nghiệm nội bộ của Arm cho thấy các CPU mới mang lại hiệu suất và hiệu suất tăng đáng kể trong bố cục lõi 1+5+3. Tuy nhiên, các nhà sản xuất chip sẽ chọn cách bố trí CPU của riêng họ, điều này có thể ảnh hưởng đến hiệu suất và hiệu quả.
Dựa trên các xu hướng trước đây, chúng ta có thể mong đợi thấy điện thoại thông minh chạy SoC với lõi mới của Arm vào cuối năm nay. Arm cũng đã công bố GPU Immortalis-G720 được cập nhật cùng với các CPU mới.
Nguồn/VIA:
