ARM نے اپنے جدید ترین پروسیسر ڈیزائن، Cortex-A77 کی نقاب کشائی کی ہے۔ پچھلے سال کے Cortex-A76 کی طرح، اس کور کو اسمارٹ فونز اور مختلف قسم کے آلات میں اعلیٰ درجے کے کاموں کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ اس میں، ڈویلپر کا مقصد فی گھڑی (IPC) پر عملدرآمد کی ہدایات کی تعداد میں اضافہ کرنا ہے۔ گھڑی کی رفتار اور بجلی کی کھپت تقریباً Cortex-A76 کی سطح پر رہی۔
فی الحال، ARM کا مقصد اپنے کور کی کارکردگی کو تیزی سے بڑھانا ہے۔ اپنے منصوبوں کے مطابق، 73 Cortex-A2016 سے شروع ہو کر اور 2020 Hercules ڈیزائن تک، کمپنی CPU پاور کو 2,5 گنا بڑھانے کا ارادہ رکھتی ہے۔ پہلے سے ہی 16 nm سے 10 nm اور پھر 7 nm تک کی تبدیلیوں نے گھڑی کی فریکوئنسی کو بڑھانا ممکن بنایا، اور Cortex-A75 اور پھر Cortex-A76 فن تعمیر کے ساتھ مل کر، ARM کے اندازوں کے مطابق، کارکردگی میں 1,8 گنا اضافہ ہوا۔ آج تک حاصل کیا گیا ہے. اب Cortex-A77 کور، IPC میں اضافے کی وجہ سے، اسی گھڑی کی فریکوئنسی پر کارکردگی میں مزید 20% اضافہ کرنے کی اجازت دے گا۔ یعنی 2,5 میں 2020 گنا اضافہ بالکل حقیقی ہو جاتا ہے۔
IPC میں 20% اضافے کے باوجود، ARM کا اندازہ ہے کہ A77 کی بجلی کی کھپت میں اضافہ نہیں ہوا ہے۔ اس معاملے میں ٹریڈ آف یہ ہے کہ A77 چپ کا علاقہ اسی پروسیسنگ معیارات پر A17 سے تقریباً 76% بڑا ہے۔ نتیجے کے طور پر، ایک انفرادی کور کی قیمت تھوڑا سا بڑھ جائے گی. اگر ہم ARM کی کامیابیوں کا صنعت کے لیڈروں سے موازنہ کریں، تو یہ کہنے کے قابل ہے کہ Zen 2 میں AMD نے Zen+ کے مقابلے میں 15% کا IPC اضافہ حاصل کیا، جبکہ Intel cores کی IPC قدر کئی سالوں سے تقریباً ایک جیسی ہے۔
کمانڈز کی ترتیب (آؤٹ آف آرڈر ونڈو سائز) کو تبدیل کرنے کے لیے ایگزیکیوشن ونڈو کو 25% بڑھا کر 160 یونٹس کر دیا گیا ہے، جو کرنل کو حساب کے متوازی کو بڑھانے کی اجازت دیتا ہے۔ یہاں تک کہ Cortex-A76 کے پاس ایک بڑا برانچ ٹارگٹ بفر تھا، اور Cortex-A77 نے اسے مزید 33% بڑھا کر 8 KB کر دیا، جس سے برانچ پیشن گوئی یونٹ کو متوازی ہدایات کی تعداد میں اضافے سے مؤثر طریقے سے نمٹنے کی اجازت ملتی ہے۔
اس سے بھی زیادہ دلچسپ اختراع ایک مکمل طور پر نیا 1,5 KB کیش ہے جو ڈی کوڈنگ ماڈیول سے لوٹے گئے میکرو آپریشنز (MOPs) کو اسٹور کرتا ہے۔ اے آر ایم پروسیسر آرکیٹیکچر صارف کی ایپلی کیشن سے دی گئی ہدایات کو چھوٹے میکرو آپریشنز میں ڈی کوڈ کرتا ہے، اور پھر انہیں مائیکرو آپریشنز میں توڑ دیتا ہے جو ایگزیکیوشن کور میں منتقل ہو جاتے ہیں۔ ایم او پی کیشے کا استعمال چھوٹی شاخوں اور فلشوں کے اثرات کو کم کرنے کے لیے کیا جاتا ہے کیونکہ میکرو آپریشنز اب ایک الگ بلاک میں محفوظ ہیں اور انہیں دوبارہ ڈی کوڈنگ کی ضرورت نہیں ہے - اس طرح مجموعی طور پر کور تھرو پٹ میں اضافہ ہوتا ہے۔ کچھ کام کے بوجھ میں، نیا بلاک معیاری انسٹرکشن کیشے میں ایک انتہائی مفید اضافہ ہے۔
ایک چوتھا ALU بلاک اور دوسرا برانچ بلاک ایگزیکیوشن کور میں شامل کیا گیا ہے۔ چوتھا ALU سنگل سائیکل ہدایات (جیسے کہ ADD اور SUB) اور پش پل انٹیجر آپریشنز جیسے ضرب کاری کو فعال کر کے مجموعی پروسیسر تھرو پٹ کو 1,5 گنا بڑھاتا ہے۔ دیگر دو ALUs صرف بنیادی سنگل سائیکل ہدایات کو ہینڈل کر سکتے ہیں، جبکہ آخری بلاک زیادہ پیچیدہ ریاضی کی کارروائیوں سے بھرا ہوا ہے جیسے کہ تقسیم، ضرب جمع، وغیرہ۔ کور کام کو سنبھال سکتا ہے، جو ان صورتوں میں مفید ہے جہاں بھیجے گئے چھ میں سے دو کمانڈز برانچ ٹرانزیشن سے متعلق ہوں۔ ARM میں داخلی جانچ نے اس دوسری برانچ بلاک کو استعمال کرنے سے کارکردگی کے فوائد دکھائے ہیں۔
دیگر کرنل تبدیلیوں میں ایک دوسری AES انکرپشن پائپ لائن کا اضافہ، میموری بینڈوڈتھ میں اضافہ، پاور کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے اگلی نسل کا ڈیٹا پری فیچ انجن شامل ہے جبکہ سسٹم DRAM تھرو پٹ میں اضافہ، کیش آپٹیمائزیشن، اور بہت کچھ۔
سب سے بڑا فائدہ Cortex-A77 میں انٹیجر اور فلوٹنگ پوائنٹ آپریشنز میں دیکھا گیا ہے۔ اس کو ARM کے اندرونی SPEC بینچ مارکس سے تعاون حاصل ہے، جو کہ انٹیجر اور فلوٹنگ پوائنٹ آپریشنز میں بالترتیب 20% اور 35% کی کارکردگی میں اضافہ دکھاتے ہیں۔ میموری بینڈوڈتھ میں بہتری کہیں 15-20% کی حد میں ہے۔ مجموعی طور پر، A77 میں اصلاح اور تبدیلیاں گزشتہ نسل کے مقابلے کارکردگی میں اوسطاً 20 فیصد اضافہ کرتی ہیں۔ 7nm ULV جیسے جدید ٹیکنالوجی کے اصولوں کے ساتھ، ہم حتمی چپس میں اضافی فوائد حاصل کر سکتے ہیں۔
ARM نے Cortex-A77 کو 4+4 بڑے۔ LITTLE امتزاج میں کام کرنے کے لیے تیار کیا (4 طاقتور کور اور 4 آسان توانائی سے موثر)۔ لیکن، نئے فن تعمیر کے بڑھتے ہوئے رقبے کو دیکھتے ہوئے، بہت سے مینوفیکچررز، پیسے بچانے کے لیے، 1+3+4 یا 2+2+4 کے امتزاج متعارف کروا سکتے ہیں، جو پہلے سے فعال طور پر رائج ہیں، جہاں صرف ایک یا دو کور ہوں گے۔ مکمل، بغیر کٹے ہوئے A77 بنیں۔
ماخذ: 3dnews.ru