ARM ka prezantuar dizajnin e saj mĂ« tĂ« ri tĂ« procesorit â Cortex-A77. Ashtu si Cortex-A76 i vitit tĂ« kaluar, kjo bĂ«rthamĂ« Ă«shtĂ« projektuar pĂ«r ngarkesa tĂ« nivelit tĂ« lartĂ« nĂ« smartfonĂ« dhe nĂ« njĂ« gamĂ« tĂ« gjerĂ« pajisjesh. KĂ«tu zhvilluesi Ă«shtĂ« fokusuar te rritja e numrit tĂ« instruksioneve tĂ« ekzekutuara pĂ«r cikĂ«l (IPC). Frekuencat e punĂ«s dhe konsumi i energjisĂ« kanĂ« mbetur afĂ«rsisht nĂ« nivelin e Cortex-A76.
Aktualisht, ARM synon të rrisë me shpejtësi performancën e bërthamave të saj. Sipas planeve të saj, nga Cortex-A73 i vitit 2016 deri te dizajni Hercules i vitit 2020, kompania synon ta rrisë fuqinë e CPU-së me 2,5 herë. Kalimet nga 16 nm në 10 nm dhe më pas në 7 nm kanë bërë tashmë të mundur rritjen e frekuencës së punës, dhe në kombinim me arkitekturën Cortex-A75 e më pas Cortex-A76, sipas vlerësimeve të ARM, deri më sot është arritur një rritje e performancës prej 1,8 herë. Tani bërthama Cortex-A77 do të mundësojë një rritje tjetër prej 20 % të performancës falë rritjes së IPC në të njëjtën frekuencë pune. Kjo do të thotë se një rritje 2,5 herë në vitin 2020 bëhet plotësisht realiste.
Pavarësisht rritjes së IPC me 20 %, sipas vlerësimeve të ARM, konsumi i energjisë i A77 nuk është rritur. Kompromisi në këtë rast qëndron në faktin se sipërfaqja e kristalit të A77 është afërsisht 17 % më e madhe se ajo e A76 me të njëjtin proces teknologjik. Si rezultat, kostoja e një bërthame të veçantë do të rritet paksa. Nëse e krahasojmë arritjen e ARM me liderët e industrisë, vlen të përmendet se AMD me Zen 2 ka arritur një rritje të IPC prej 15 % krahasuar me Zen+, ndërsa vlera e IPC te bërthamat e Intel prej shumë vitesh mbetet afërsisht në të njëjtin nivel.
Dritarja e ekzekutimit me ndryshim të rendit të instruksioneve (out-of-order window size) është rritur me 25 %, në 160 njësi, çka i lejon bërthamës të shtojë paralelizmin e llogaritjeve. Edhe te Cortex-A76 kishte një bufer të madh të adresave të degëzimit (Branch Target Buffer), ndërsa te Cortex-A77 ai është rritur edhe me 33 %, në 8 KB, gjë që i lejon njësisë së parashikimit të degëzimeve të përballojë në mënyrë efikase rritjen e numrit të instruksioneve paralele.
NjĂ« risi edhe mĂ« interesante Ă«shtĂ« cache-i krejtĂ«sisht i ri prej 1,5 KB, ku ruhen makro-operacionet (MOP) qĂ« kthehen nga moduli i dekodimit. Arkitektura e procesorit ARM i dekodon instruksionet nga aplikacioni i pĂ«rdoruesit nĂ« makro-operacione mĂ« tĂ« vogla dhe mĂ« pas i ndan ato nĂ« mikro-operacione, tĂ« cilat i dĂ«rgohen bĂ«rthamĂ«s sĂ« ekzekutimit. Cache-i MOP pĂ«rdoret pĂ«r tĂ« zvogĂ«luar ndikimin e gabimeve tĂ« parashikimit tĂ« degĂ«zimeve dhe tĂ« pastrimeve tĂ« pipeline-it, pasi tani makro-operacionet ruhen nĂ« njĂ« bllok tĂ« veçantĂ« dhe nuk kĂ«rkojnĂ« ridekodim â duke rritur kĂ«shtu kapacitetin e pĂ«rgjithshĂ«m tĂ« pĂ«rpunimit tĂ« bĂ«rthamĂ«s. NĂ« disa ngarkesa, blloku i ri Ă«shtĂ« njĂ« shtesĂ« jashtĂ«zakonisht e dobishme ndaj cache-it standard tĂ« instruksioneve.
Në njësinë e ekzekutimit është shtuar një ALU e katërt dhe një bllok i dytë i kalimeve. ALU e katërt rrit kapacitetin e përgjithshëm të procesorit me 1.5 herë përmes mundësisë për të ekzekutuar instrukcione me një cikël (si ADD dhe SUB) dhe operacione të dyfishta të numrave të plotë si shumimi. Dy ALU-të e tjera mund të procesojnë vetëm instrukcione bazë me një cikël, ndërsa blloku i fundit ngarkohet me operacione më komplekse matematikore, si ndarja, shumimi me akumulim etj. Blloku i dytë i kalimeve brenda njësisë së ekzekutimit dyfishon numrin e kalimeve të kaluara në të njëjtën kohë që njësia mund të punojë, që është e dobishme në raste kur dy nga gjashtë komandat e dërguara lidhen me kalimet. Testimi i brendshëm në ARM ka treguar një fitim në performancë nga përdorimi i këtij blloku të dytë të kalimeve.
Ndër ndryshimet e tjera në bërthamë janë shtimi i një pipeline të dytë për enkriptimin AES, rritja e bandwidth-it të memories, një mekanizëm i përmirësuar i prefetch-it të të dhënave të gjeneratës së ardhshme, që mundëson efikasitet më të lartë energjetik dhe njëkohësisht rrit bandwidth-in e sistemit DRAM, optimizime të cache-it e kështu me radhë.
Rritja mĂ« e madhe vĂ«rehet te Cortex-A77 nĂ« operacionet me numra tĂ« plotĂ« dhe nĂ« llogaritjet me presje lĂ«vizĂ«se. Kjo konfirmohet nga testet e brendshme tĂ« ARM nĂ« SPEC, tĂ« cilat treguan njĂ« rritje tĂ« performancĂ«s prej 20% dhe 35% pĂ«rkatĂ«sisht nĂ« operacionet me numra tĂ« plotĂ« dhe nĂ« llogaritjet me presje lĂ«vizĂ«se. PĂ«rmirĂ«simet nĂ« bandwidth-in e memories janĂ« diku nĂ« intervalin 15â20%. NĂ« pĂ«rgjithĂ«si, optimizimet dhe ndryshimet nĂ« A77 sjellin mesatarisht njĂ« rritje performance prej 20% krahasuar me gjeneratĂ«n e mĂ«parshme. FalĂ« proceseve teknologjike mĂ« tĂ« avancuara, si 7 nm ULV, mund tĂ« marrim pĂ«rfitime shtesĂ« nĂ« çipat pĂ«rfundimtarĂ«.
ARM ka zhvilluar Cortex-A77 për të punuar në kombinimin 4+4 big.LITTLE (4 bërthama të fuqishme dhe 4 bërthama të thjeshta dhe efikase për energji). Megjithatë, duke pasur parasysh sipërfaqen e rritur të arkitekturës së re, shumë prodhues mund të krijojnë kombinime 1+3+4 ose 2+2+4 për të kursyer, të cilat tashmë janë po implementohen, ku vetëm një ose dy bërthama do të jenë A77 të plota pa prishje.
Burimi: 3dnews.ru
