एआरएम ने एक नया शक्तिशाली सीपीयू कोर - कॉर्टेक्स-ए77 पेश किया

ARM ने अपने नवीनतम प्रोसेसर डिज़ाइन, Cortex-A77 का अनावरण किया है। पिछले साल के Cortex-A76 की तरह, यह कोर स्मार्टफ़ोन और विभिन्न प्रकार के उपकरणों में उच्च-स्तरीय कार्यों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसमें डेवलपर का लक्ष्य प्रति घड़ी निष्पादित निर्देशों की संख्या (आईपीसी) बढ़ाना है। घड़ी की गति और बिजली की खपत लगभग कॉर्टेक्स-ए76 स्तर पर बनी रही।

वर्तमान में, एआरएम का लक्ष्य अपने कोर के प्रदर्शन को तेजी से बढ़ाना है। अपनी योजनाओं के अनुसार, 73 कॉर्टेक्स-ए2016 से शुरू होकर 2020 हरक्यूलिस डिज़ाइन तक, कंपनी सीपीयू पावर को 2,5 गुना बढ़ाने का इरादा रखती है। पहले से ही 16 एनएम से 10 एनएम और फिर 7 एनएम तक के संक्रमण ने घड़ी की आवृत्ति को बढ़ाना संभव बना दिया, और एआरएम के अनुमान के अनुसार, कॉर्टेक्स-ए75 और फिर कॉर्टेक्स-ए76 आर्किटेक्चर के संयोजन में, प्रदर्शन में 1,8 गुना वृद्धि हुई। आज तक हासिल किया गया है। अब कॉर्टेक्स-ए77 कोर, आईपीसी में वृद्धि के कारण, समान घड़ी आवृत्ति पर प्रदर्शन को 20% तक बढ़ाने की अनुमति देगा। यानी 2,5 में 2020 गुना वृद्धि काफी वास्तविक हो जाती है।

आईपीसी में 20% की वृद्धि के बावजूद, एआरएम का अनुमान है कि ए77 की बिजली खपत में वृद्धि नहीं हुई है। इस मामले में समझौता यह है कि A77 चिप क्षेत्र समान प्रसंस्करण मानकों पर A17 से लगभग 76% बड़ा है। परिणामस्वरूप, व्यक्तिगत कोर की लागत थोड़ी बढ़ जाएगी। यदि हम उद्योग के नेताओं के साथ एआरएम की उपलब्धियों की तुलना करते हैं, तो यह कहना उचित होगा कि ज़ेन 2 में एएमडी ने ज़ेन + की तुलना में 15% की आईपीसी वृद्धि हासिल की, जबकि इंटेल कोर का आईपीसी मूल्य कई वर्षों से लगभग समान बना हुआ है।

आदेशों के अनुक्रम को बदलने के लिए निष्पादन विंडो (आउट-ऑफ़-ऑर्डर विंडो आकार) को 25% बढ़ाकर 160 इकाइयों तक कर दिया गया है, जो कर्नेल को गणनाओं की समानता को बढ़ाने की अनुमति देता है। यहां तक ​​कि कॉर्टेक्स-ए76 में एक बड़ा शाखा लक्ष्य बफर था, और कॉर्टेक्स-ए77 ने इसे 33% बढ़ाकर 8 केबी कर दिया, जो शाखा भविष्यवाणी इकाई को समानांतर निर्देशों की संख्या में वृद्धि से प्रभावी ढंग से निपटने की अनुमति देता है।

एक और भी दिलचस्प नवाचार एक पूरी तरह से नया 1,5 केबी कैश है जो डिकोडिंग मॉड्यूल से लौटाए गए मैक्रो ऑपरेशंस (एमओपी) को संग्रहीत करता है। एआरएम प्रोसेसर आर्किटेक्चर उपयोगकर्ता एप्लिकेशन से निर्देशों को छोटे मैक्रो-ऑपरेशंस में डिकोड करता है, और फिर उन्हें माइक्रो-ऑपरेशंस में तोड़ देता है जो निष्पादन कोर को पास कर दिए जाते हैं। एमओपी कैश का उपयोग छूटी हुई शाखाओं और फ्लश के प्रभाव को कम करने के लिए किया जाता है क्योंकि मैक्रो ऑपरेशन अब एक अलग ब्लॉक में संग्रहीत होते हैं और उन्हें पुन: डिकोडिंग की आवश्यकता नहीं होती है - जिससे समग्र कोर थ्रूपुट में वृद्धि होती है। कुछ कार्यभार में, नया ब्लॉक मानक अनुदेश कैश के लिए एक अत्यंत उपयोगी अतिरिक्त है।

निष्पादन कोर में चौथा ALU ब्लॉक और दूसरा शाखा ब्लॉक जोड़ा गया है। चौथा ALU एकल-चक्र निर्देशों (जैसे ADD और SUB) और पुश-पुल पूर्णांक संचालन जैसे गुणन को सक्षम करके समग्र प्रोसेसर थ्रूपुट को 1,5 गुना बढ़ा देता है। अन्य दो ALU केवल बुनियादी एकल-चक्र निर्देशों को संभाल सकते हैं, जबकि अंतिम ब्लॉक अधिक जटिल गणित संचालन जैसे कि विभाजन, गुणा-संचय, आदि से भरा हुआ है। निष्पादन कोर के भीतर एक दूसरा शाखा ब्लॉक एक साथ शाखा संक्रमणों की संख्या को दोगुना कर देता है। कोर काम संभाल सकता है, जो उन मामलों में उपयोगी है जहां भेजे गए छह आदेशों में से दो शाखा संक्रमण से संबंधित हैं। एआरएम में आंतरिक परीक्षण ने इस दूसरे शाखा ब्लॉक का उपयोग करने से प्रदर्शन लाभ दिखाया है।

अन्य कर्नेल परिवर्तनों में दूसरी एईएस एन्क्रिप्शन पाइपलाइन को शामिल करना, बढ़ी हुई मेमोरी बैंडविड्थ, सिस्टम DRAM थ्रूपुट, कैश ऑप्टिमाइज़ेशन और बहुत कुछ बढ़ाते हुए बिजली दक्षता में सुधार करने के लिए एक बेहतर अगली पीढ़ी का डेटा प्रीफ़ेच इंजन शामिल है।

पूर्णांक और फ़्लोटिंग पॉइंट संचालन में कॉर्टेक्स-ए77 में सबसे बड़ा लाभ देखा गया है। यह एआरएम के आंतरिक स्पेक बेंचमार्क द्वारा समर्थित है, जो क्रमशः पूर्णांक और फ्लोटिंग पॉइंट संचालन में 20% और 35% का प्रदर्शन लाभ दिखाता है। मेमोरी बैंडविड्थ में सुधार कहीं 15-20% रेंज में हैं। कुल मिलाकर, A77 में अनुकूलन और परिवर्तन से पिछली पीढ़ी की तुलना में प्रदर्शन में औसतन 20 प्रतिशत की वृद्धि हुई है। 7nm ULV जैसे नए प्रौद्योगिकी मानदंडों के साथ, हम अंतिम चिप्स में अतिरिक्त लाभ प्राप्त कर सकते हैं।

एआरएम ने 77+4 बड़े.छोटे संयोजन (4 शक्तिशाली कोर और 4 सरल ऊर्जा-कुशल वाले) में काम करने के लिए कॉर्टेक्स-ए4 विकसित किया। लेकिन, नई वास्तुकला के बढ़े हुए क्षेत्र को देखते हुए, कई निर्माता, पैसे बचाने के लिए, 1+3+4 या 2+2+4 संयोजन पेश कर सकते हैं, जो पहले से ही सक्रिय रूप से प्रचलित हैं, जहां केवल एक या दो कोर होंगे पूर्ण विकसित, बिना कटे A77 हो।

स्रोत: 3dnews.ru