ARM Cortex-A15 selitti: Intelin Atom on alhaalla, mutta ei ulkona

Kahden viime vuoden aikana älypuhelinten kehitystä ja tablettimarkkinoita on ohjaanut ARM: n Cortex-A9. Pienikokoinen mobiiliprosessori on osoittautunut erittäin kyvyksi, mutta se on myös hiukan pitkä hammas. Qualcommin ja Applen mukautetut sirut ovat viime kuukausina poistaneet tuulen A9-pohjaisesta laitteistosta, mikä tekee Cortex-A15: n debyytistä suorastaan ​​ajankohtaisen.

Paras tapa ymmärtää Cortex-A15: n ominaisuuksia ja ominaisuuksia on pitää sirun perintö tiukasti mielessä. Jokainen Cortex-A-perheen iterointi on lisännyt suorittimen suorittamisen tehokkuutta ja suorituskykyä, mutta aina tavoitteenaan pysyä pienitehoisessa vaipassa. Cortex-A15: n on tarkoitus jatkaa tätä perinnettä, mutta se on myös ensimmäinen siru, jonka ARM on koskaan nimenomaisesti kohdistanut matalan palvelimen markkinoille.

Cortex-A9: n looginen kehitys

A15 on täsmälleen mitä voit odottaa yritykseltä, joka haluaa kohdistaa hyvin erilaisiin käyttötilanteisiin samalla prosessorilla. Se on 32-bittinen siru, joka tukee 40-bittistä fyysistä osoitetta, useita tehoalueita, laitteistotason virtualisointia ja useita uusia ohjeita ARMv7 ISA: lle. L1-välimuisti on kaksi kertaa leveämpi (128-bittinen, 64: stä enemmän). Cortex-A15 voi purkaa kolme käskyä kellosykliä kohti (A9 pystyi purkamaan vain kaksi), ja se voi antaa kahdeksan mikro-optiota sykliä kohti verrattuna A9: n neljään.

A15: n haaranennustin on edistyneempi kuin A9: n, se voi suorittaa suuremman määrän komentoja järjestyksessä ja suorittaa 128-bittiset NEON / SIMD-käskyt yhdessä jaksossa. Se voi suorittaa pari Load / Store-komentoa samanaikaisesti ja tukee useita kellotunnuksia.

Nämä parannukset tekevät Cortex-A15: stä huomattavasti tehokkaamman kuin Cortex-A9; Anandtechin viimeisimmät vertailuarvot uuden Samsungin Chromebookin osoittavat, että se ylittää myös Intelin kaksiytimisen / nelisäikeisen Atomin. Tämä ei ole yllättävää. Lähes kaikki Intelin Atomille tekemät parannukset sen ytimen käynnistämisen jälkeen vuonna 2008 ovat olleet yhtälön virransäästöpuolella. sirun suorituskyky on tuskin laskenut.

Yksi Cortex-A15: n tärkeimmistä työkaluista ei itse asiassa ole osa keskusyksikköä. Palvelinpiirit vaativat hienostuneita linkkejä ja ristiviestintäkykyjä, mutta ei ollut järkevää rakentaa näitä komponentteja perusprosessorisuunnitteluun, kun keskimääräinen älypuhelin / tabletti ei koskaan tarvitse niitä. ARM: n CoreLink CCI-400 (Cache Coherent Interconnect) on erillinen piilohko, joka yhdistää prosessorit, MMU: t, grafiikat, Ethernet ja muistiohjaimet.

CCI-400 on olennainen osa ARM: n suunnitelmia siirtyä palvelimiin. Jokainen komponentti kiinnittyy CCI: hen käyttämällä 128-bittistä tietopolkua, ja yksikkö on suunniteltu toimimaan 50% Cortex-A15: n kellotaajuudella. Se toimii kellotaajuudella 500 MHz - 1,25 GHz. ARM puhuu CCI-400: sta keskeisenä komponenttina iso. Pieni , sen pariliitostapa, joka yhdistää Cortex-A15- ja Cortex-A7-prosessorit samaan SoC: hen maksimoidakseen suoritustehokkuuden, mutta uskomme sirua ensisijaisesti käyttävän tiheiden palvelimien SoC: iden yhdistämiseen.

A15: n asettaminen asiayhteyteen

Tähän mennessä näkemiemme lukujen perusteella Cortex-A15 on yksi nopeimmista - mahdollisesti nopein - tällä hetkellä markkinoilla oleva mobiiliarkkitehtuuri. Paljon riippuu toteutuksesta; älypuhelimen / tabletin suorituskyky voi vaihdella huomattavasti välimuistin koon, RAM-muistin nopeuden, muistikanavien lukumäärän ja tietysti tehovaipan mukaan.

Cortex-A15 tahtoa näkyvät matkapuhelimissa, mutta tässä ARM: n omien esitysten diassa painotetaan pääasiassa tabletteja, kannettavia tietokoneita, NAS-laitteita, reitittimiä ja palvelimia. Toistaiseksi A15 rajoittuu todennäköisesti huippuluokan puhelimiin. Sielläkin akun kesto vie osuman, jos ARM: n taajuusohjeet ovat mitä tahansa ohi.

Tällä hetkellä paras tapa ajatella Cortex-A15: tä on arkkitehtuuri, joka painottaa eniten suorituskykyä ja sen jälkeen virrankulutusta. Se ei välttämättä ole yhtä joustava kuin Cortex-A9, Krait tai jopa Atom, mutta se voi kerätä valtavia voittoja tableteissa ja edullisissa Windows RT-kannettavissa, joissa paristot ovat suurempia.

Uhkaako Cortex-A15 Chipzillan mobiilisuunnitelmia?

On ihmisiä, jotka tarkastelevat Atomin ja Cortex-A15: n välistä erotusta ja päättelevät, että ARM on voittanut päivän, pelin, sarjan ja ottelun. Tämä on epätarkkaa. Nykyiset 32 ​​nm: n Atom-osat (Medfield ja Clover Trail) käyttävät huomattavasti vähemmän virtaa kuin vanha 45nnm: n laitteisto. Vielä tärkeämpää on, että kukaan ei purista 1,7 GHz: n Cortex-A15: tä puhelimeen pian.

Intelin ensimmäiset ponnistelut puhelimissa ja tableteissa ovat kohdistuneet kilpailutilan luomiseen itselleen keskitason markkinoilla. Cortex-A15 sitä vastoin on huippuluokan osa. Kummallakaan x86-valmistajalla ei ole vakavaa kilpailua, ennen kuin Intel käynnistää 22 nm: n Atom-päivityksen ja AMD: n 28 nm: n Mökki debyytti. Molemmat tapahtumat on suunniteltu vuoden 2013 puoliväliin.

Odotamme ARM: n eri kumppaneiden aiheuttavan enemmän melua Cortex-A15: n ympärillä palvelimissa, pilvilaitteissa ja tableteissa / kannettavissa kuin älypuhelimissa. Se ei tällä hetkellä ole uhka Intelin yritystoiminnalle, mutta se voi aiheuttaa Santa Claralle ongelman pitkällä aikavälillä, jos erittäin tiheät palvelimet, kuten AMD / SeaMicron tuottamat , aloita närimistä perinteisille x86-markkinoille.