એઆરએમએ એક નવો શક્તિશાળી CPU કોર રજૂ કર્યો - Cortex-A77

ARM એ તેની નવીનતમ પ્રોસેસર ડિઝાઇન, Cortex-A77નું અનાવરણ કર્યું છે. ગયા વર્ષના Cortex-A76 ની જેમ, આ કોર સ્માર્ટફોન અને વિવિધ પ્રકારના ઉપકરણોમાં ઉચ્ચતમ કાર્યો માટે રચાયેલ છે. તેમાં, વિકાસકર્તાનો હેતુ ઘડિયાળ દીઠ એક્ઝિક્યુટ કરવામાં આવતી સૂચનાઓની સંખ્યા વધારવાનો છે (IPC). ઘડિયાળની ઝડપ અને પાવર વપરાશ લગભગ Cortex-A76 સ્તર પર રહ્યો.

હાલમાં, એઆરએમ તેના કોરોની કામગીરીને ઝડપથી વધારવાનું લક્ષ્ય રાખે છે. તેની યોજનાઓ અનુસાર, 73 Cortex-A2016 થી શરૂ કરીને અને 2020 Hercules ડિઝાઇન સુધી, કંપની CPU પાવરમાં 2,5 ગણો વધારો કરવા માંગે છે. પહેલાથી જ 16 nm થી 10 nm અને પછી 7 nm સુધીના સંક્રમણોએ ઘડિયાળની આવર્તનમાં વધારો કરવાનું શક્ય બનાવ્યું, અને કોર્ટેક્સ-A75 અને પછી કોર્ટેક્સ-A76 આર્કિટેક્ચર સાથે સંયોજનમાં, એઆરએમના અંદાજ મુજબ, પ્રદર્શનમાં 1,8-ગણો વધારો આજ સુધી હાંસલ કરવામાં આવી છે. હવે Cortex-A77 કોર, IPC માં વધારાને કારણે, સમાન ઘડિયાળની આવર્તન પર અન્ય 20% દ્વારા પ્રદર્શન વધારવાની મંજૂરી આપશે. એટલે કે, 2,5 માં 2020 ગણો વધારો તદ્દન વાસ્તવિક બને છે.

IPC માં 20% વધારો થયો હોવા છતાં, ARM નો અંદાજ છે કે A77 નો પાવર વપરાશ વધ્યો નથી. આ કિસ્સામાં ટ્રેડ-ઓફ એ છે કે A77 ચિપ વિસ્તાર એ જ પ્રોસેસિંગ ધોરણો પર A17 કરતા લગભગ 76% મોટો છે. પરિણામે, વ્યક્તિગત કોરનો ખર્ચ થોડો વધશે. જો આપણે ARM ની સિદ્ધિઓને ઉદ્યોગના અગ્રણીઓ સાથે સરખાવીએ, તો તે કહેવું યોગ્ય છે કે Zen 2 માં AMD એ Zen+ ની સરખામણીમાં 15% નો IPC વધારો હાંસલ કર્યો છે, જ્યારે Intel કોરોનું IPC મૂલ્ય ઘણા વર્ષોથી લગભગ સમાન રહ્યું છે.

આદેશોનો ક્રમ બદલવા માટેની એક્ઝેક્યુશન વિન્ડો (આઉટ-ઓફ-ઓર્ડર વિન્ડો સાઇઝ) 25% વધારીને 160 એકમો કરવામાં આવી છે, જે કર્નલને ગણતરીની સમાનતા વધારવા માટે પરવાનગી આપે છે. Cortex-A76 પાસે પણ એક વિશાળ બ્રાન્ચ ટાર્ગેટ બફર હતું, અને Cortex-A77 એ તેને વધુ 33% વધારીને 8 KB કર્યું, જે બ્રાન્ચ પ્રિડિક્શન યુનિટને સમાંતર સૂચનાઓની સંખ્યામાં વધારો સાથે અસરકારક રીતે સામનો કરવા માટે પરવાનગી આપે છે.

આનાથી પણ વધુ રસપ્રદ નવીનતા એ સંપૂર્ણપણે નવી 1,5 KB કેશ છે જે ડીકોડિંગ મોડ્યુલમાંથી પરત કરવામાં આવેલા મેક્રો ઓપરેશન્સ (MOPs)ને સ્ટોર કરે છે. એઆરએમ પ્રોસેસર આર્કિટેક્ચર વપરાશકર્તા એપ્લિકેશનમાંથી સૂચનાઓને નાના મેક્રો-ઓપરેશન્સમાં ડીકોડ કરે છે, અને પછી તેમને માઇક્રો-ઓપરેશન્સમાં વિભાજિત કરે છે જે એક્ઝેક્યુશન કોર પર પસાર થાય છે. એમઓપી કેશનો ઉપયોગ છૂટી ગયેલી શાખાઓ અને ફ્લશની અસરને ઘટાડવા માટે થાય છે કારણ કે મેક્રો ઓપરેશન્સ હવે અલગ બ્લોકમાં સંગ્રહિત થાય છે અને તેને ફરીથી ડીકોડિંગની જરૂર નથી - આમ એકંદર કોર થ્રુપુટમાં વધારો થાય છે. કેટલાક વર્કલોડમાં, નવો બ્લોક પ્રમાણભૂત સૂચના કેશમાં અત્યંત ઉપયોગી ઉમેરો છે.

એક્ઝીક્યુશન કોરમાં ચોથો ALU બ્લોક અને બીજો બ્રાન્ચ બ્લોક ઉમેરવામાં આવ્યો છે. ચોથું ALU સિંગલ-સાયકલ સૂચનાઓ (જેમ કે ADD અને SUB) અને પુશ-પુલ ઈન્ટિજર ઑપરેશન જેમ કે ગુણાકારને સક્ષમ કરીને એકંદર પ્રોસેસર થ્રુપુટને 1,5 ગણો વધારે છે. અન્ય બે ALUs માત્ર મૂળભૂત સિંગલ-સાયકલ સૂચનાઓને હેન્ડલ કરી શકે છે, જ્યારે છેલ્લો બ્લોક વધુ જટિલ ગણિતની કામગીરીઓ જેમ કે વિભાજન, ગુણાકાર-સંગ્રહ વગેરેથી લોડ થયેલ છે. એક્ઝેક્યુશન કોરની અંદર બીજો બ્રાન્ચ બ્લોક એક સાથે શાખા સંક્રમણોની સંખ્યાને બમણી કરે છે. કોર કામ સંભાળી શકે છે, જે એવા કિસ્સાઓમાં ઉપયોગી છે કે જ્યાં મોકલવામાં આવેલ છ આદેશોમાંથી બે શાખા સંક્રમણો સાથે સંબંધિત હોય. ARM ખાતેના આંતરિક પરીક્ષણે આ બીજા શાખા બ્લોકનો ઉપયોગ કરવાથી પ્રદર્શન લાભો દર્શાવ્યા છે.

અન્ય કર્નલ ફેરફારોમાં બીજી AES એન્ક્રિપ્શન પાઇપલાઇનનો ઉમેરો, મેમરી બેન્ડવિડ્થમાં વધારો, પાવર કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવા માટે સુધારેલ નેક્સ્ટ જનરેશન ડેટા પ્રીફેચ એન્જિનનો સમાવેશ થાય છે જ્યારે સિસ્ટમ DRAM થ્રુપુટ, કેશ ઑપ્ટિમાઇઝેશન અને વધુને વધારે છે.

પૂર્ણાંક અને ફ્લોટિંગ પોઈન્ટ કામગીરીમાં Cortex-A77માં સૌથી મોટો ફાયદો જોવા મળે છે. આને ARM ના આંતરિક SPEC બેન્ચમાર્ક દ્વારા સમર્થન મળે છે, જે પૂર્ણાંક અને ફ્લોટિંગ પોઈન્ટ ઓપરેશન્સમાં અનુક્રમે 20% અને 35% નો પ્રભાવ લાભ દર્શાવે છે. મેમરી બેન્ડવિડ્થ સુધારણા ક્યાંક 15-20% રેન્જમાં છે. એકંદરે, ઑપ્ટિમાઇઝેશન અને A77 માં ફેરફારો અગાઉની પેઢીની સરખામણીમાં પ્રદર્શનમાં સરેરાશ 20 ટકા વધારો કરે છે. 7nm ULV જેવા નવા ટેકનોલોજીના ધોરણો સાથે, અમે અંતિમ ચિપ્સમાં વધારાના લાભો મેળવી શકીએ છીએ.

ARM એ 77+4 મોટા. LITTLE સંયોજન (4 શક્તિશાળી કોરો અને 4 સરળ ઉર્જા-કાર્યક્ષમ) માં કામ કરવા માટે Cortex-A4 વિકસાવ્યું છે. પરંતુ, નવા આર્કિટેક્ચરના વધેલા ક્ષેત્રને જોતાં, ઘણા ઉત્પાદકો, નાણાં બચાવવા માટે, 1+3+4 અથવા 2+2+4 સંયોજનો રજૂ કરી શકે છે, જે પહેલેથી જ સક્રિય રીતે પ્રેક્ટિસ કરવામાં આવે છે, જ્યાં ફક્ત એક અથવા બે કોરો હશે. સંપૂર્ણ સુવિધાયુક્ત, અનકટ A77 બનો.

સોર્સ: 3dnews.ru