UzÅÄmums ARM ir prezentÄjis savu jaunÄko procesora dizainu Cortex-A77. TÄpat kÄ pagÄjuÅ”Ä gada Cortex-A76, Å”is kodols ir paredzÄts augstÄkÄs klases uzdevumiem viedtÄlruÅos un visdažÄdÄkajÄs ierÄ«cÄs. TajÄ izstrÄdÄtÄja mÄrÄ·is ir palielinÄt instrukciju skaitu, kas tiek izpildÄ«tas pulkstenÄ« (IPC). PulksteÅa Ätrumi un enerÄ£ijas patÄriÅÅ” saglabÄjÄs aptuveni Cortex-A76 lÄ«menÄ«.
PaÅ”laik ARM mÄrÄ·is ir Ätri palielinÄt savu kodolu veiktspÄju. SaskaÅÄ ar saviem plÄniem, sÄkot ar 73. gada Cortex-A2016 un lÄ«dz 2020. gada Hercules dizainu, uzÅÄmums plÄno palielinÄt CPU jaudu 2,5 reizes. Jau pÄrejas no 16 nm uz 10 nm un pÄc tam uz 7 nm ļÄva palielinÄt pulksteÅa frekvenci un kombinÄcijÄ ar Cortex-A75 un pÄc tam Cortex-A76 arhitektÅ«ru, saskaÅÄ ar ARM aplÄsÄm, veiktspÄjas pieaugumu 1,8 reizes. ir sasniegts lÄ«dz Å”im. Tagad Cortex-A77 kodols, pateicoties IPC pieaugumam, ļaus palielinÄt veiktspÄju vÄl par 20% ar tÄdu paÅ”u takts frekvenci. Tas ir, 2,5 reizes pieaugums 2020. gadÄ kļūst diezgan reÄls.
Neskatoties uz IPC pieaugumu par 20%, ARM lÄÅ”, ka A77 enerÄ£ijas patÄriÅÅ” nav palielinÄjies. Kompromiss Å”ajÄ gadÄ«jumÄ ir tÄds, ka A77 mikroshÄmas laukums ir aptuveni par 17% lielÄks nekÄ A76 ar tÄdiem paÅ”iem apstrÄdes standartiem. RezultÄtÄ atseviŔķa kodola izmaksas nedaudz palielinÄsies. Ja salÄ«dzinÄm ARM sasniegumus ar nozares lÄ«deriem, ir vÄrts teikt, ka AMD Zen 2 sasniedza IPC pieaugumu par 15%, salÄ«dzinot ar Zen+, savukÄrt Intel kodolu IPC vÄrtÄ«ba daudzus gadus ir palikusi aptuveni tÄda pati.
Izpildes logs komandu secÄ«bas maiÅai (Ärpus kÄrtas loga izmÄrs) palielinÄts par 25%, lÄ«dz 160 vienÄ«bÄm, kas ļauj kodolam palielinÄt aprÄÄ·inu paralÄlismu. Pat Cortex-A76 bija liels Branch Target Buffer, un Cortex-A77 palielinÄja to vÄl par 33%, lÄ«dz 8 KB, kas ļauj filiÄles prognozÄÅ”anas vienÄ«bai efektÄ«vi tikt galÄ ar paralÄlo instrukciju skaita pieaugumu.
VÄl interesantÄks jauninÄjums ir pilnÄ«gi jauna 1,5 KB keÅ”atmiÅa, kurÄ tiek saglabÄtas no dekodÄÅ”anas moduļa atgrieztÄs makro operÄcijas (MOP). ARM procesora arhitektÅ«ra atkodÄ instrukcijas no lietotÄja lietojumprogrammas mazÄkÄs makrooperÄcijÄs un pÄc tam sadala tÄs mikrooperÄcijÄs, kas tiek nodotas izpildes kodolam. MOP keÅ”atmiÅa tiek izmantota, lai samazinÄtu neatbildÄto atzarojumu un skaloÅ”anas ietekmi, jo makro operÄcijas tagad tiek glabÄtas atseviÅ”Ä·Ä blokÄ un nav nepiecieÅ”ama atkÄrtota dekodÄÅ”ana, tÄdÄjÄdi palielinot kopÄjo kodola caurlaidspÄju. DažÄs darba slodzÄs jaunais bloks ir ÄrkÄrtÄ«gi noderÄ«gs papildinÄjums standarta instrukciju keÅ”atmiÅai.
Izpildes kodolam ir pievienots ceturtais ALU bloks un otrais zaru bloks. Ceturtais ALU palielina procesora kopÄjo caurlaidspÄju 1,5 reizes, iespÄjojot viena cikla instrukcijas (piemÄram, ADD un SUB) un push-pull veselo skaitļu darbÄ«bas, piemÄram, reizinÄÅ”anu. PÄrÄjie divi ALU var apstrÄdÄt tikai pamata viena cikla instrukcijas, savukÄrt pÄdÄjais bloks ir ielÄdÄts ar sarežģītÄkÄm matemÄtiskÄm operÄcijÄm, piemÄram, dalÄ«Å”anu, reizinÄÅ”anu, uzkrÄÅ”anu utt. Otrs zaru bloks izpildes kodolÄ divkÄrÅ”o vienlaicÄ«go atzaru pÄreju skaitu. core var tikt galÄ ar darbu, kas ir noderÄ«gi gadÄ«jumos, kad divas no seÅ”Äm nosÅ«tÄ«tajÄm komandÄm attiecas uz zaru pÄrejÄm. ARM iekÅ”ÄjÄ pÄrbaude ir parÄdÄ«jusi veiktspÄjas priekÅ”rocÄ«bas, izmantojot Å”o otro atzaru bloku.
Citas kodola izmaiÅas ietver otrÄ AES Å”ifrÄÅ”anas konveijera pievienoÅ”anu, palielinÄtu atmiÅas joslas platumu, uzlabotu nÄkamÄs paaudzes datu sÄkotnÄjÄs ielÄdes dzinÄju, lai uzlabotu enerÄ£ijas efektivitÄti, vienlaikus palielinot sistÄmas DRAM caurlaidspÄju, keÅ”atmiÅas optimizÄciju un daudz ko citu.
LielÄkie ieguvumi ir redzami Cortex-A77 veselo skaitļu un peldoÅ”Ä komata operÄcijÄs. To atbalsta ARM iekÅ”Äjie SPEC etaloni, kas uzrÄda veiktspÄjas pieaugumu attiecÄ«gi par 20% un 35% veselu skaitļu un peldoÅ”Ä komata operÄcijÄs. AtmiÅas joslas platuma uzlabojumi ir kaut kur 15-20% diapazonÄ. KopumÄ A77 optimizÄcijas un izmaiÅas vidÄji palielina veiktspÄju par 20 procentiem salÄ«dzinÄjumÄ ar iepriekÅ”Äjo paaudzi. Izmantojot jaunÄkas tehnoloÄ£iju normas, piemÄram, 7nm ULV, mÄs varam iegÅ«t papildu priekÅ”rocÄ«bas galÄ«gajÄs mikroshÄmÄs.
ARM izstrÄdÄja Cortex-A77, lai darbotos 4+4 big.LITTLE kombinÄcijÄ (4 jaudÄ«gi kodoli un 4 vienkÄrÅ”i energoefektÄ«vi). TaÄu, Åemot vÄrÄ jaunÄs arhitektÅ«ras palielinÄto platÄ«bu, daudzi ražotÄji naudas taupÄ«Å”anas nolÅ«kos var ieviest jau aktÄ«vi piekoptas 1+3+4 vai 2+2+4 kombinÄcijas, kurÄs bÅ«s tikai viens vai divi kodoli. bÅ«t pilnvÄrtÄ«gam, negrieztam A77.
Avots: 3dnews.ru