ARM big.LITTLE-Prozessorkonfigurationen gibt es schon seit vielen Jahren, und bisher war es üblich, genauso viele – oder mehr – kleine Kerne wie große zu haben. Dies ändert sich nun mit der Einführung neuer ARM-Designs.
Heute wurden der leistungsstarke Cortex-X4, der mittlere Cortex-A720 und der kleine Cortex-A520 vorgestellt, die zusammenarbeiten werden, um ein Gleichgewicht zwischen Leistung und Effizienz zu gewährleisten. ARM stellte außerdem den DSU-120 vor, den Treiber des DynamIQ Shared Unit-Systems, das die Zusammenarbeit verschiedener Prozessorkerne ermöglicht.
Moderne Hochleistungs-Chipsätze verfügen über eine 1+3+4- oder 1+4+3-Konfiguration. Während der DSU-120 bis zu 14 Kerne unterstützt, dürften Smartphones auf 8 beschränkt sein. Die Standardkonfiguration wird sich jedoch wahrscheinlich auf 1+5+2 ändern.
Der neue Cortex-X4 übernimmt schwere Single-Threaded-Aufgaben und verspricht eine um 15 % höhere Leistung als der X3 bei gleicher Leistung (der selbst 25 % schneller war als der X2). Bei gleicher Leistung kann der X4 eine deutliche Reduzierung des Energieverbrauchs um 40 % bieten. Aber der X4 ist auf Geschwindigkeit ausgelegt, tatsächlich ist er der schnellste CPU-Kern, der jemals von ARM entwickelt wurde, und es wird erwartet, dass er eine Taktrate von 3,4 GHz erreicht.
Der Cortex-A720-Kern wurde optimiert, um die Leistung noch stärker als bei früheren A700-Kernen zu verbessern. Er ist 20 % effizienter als der A715, der wiederum 20 % effizienter war als der A710. Die fünf Kerne des A720 übernehmen die meiste schwere Arbeit für Multithread-Workloads und erledigen dies effizient.
Schließlich ist der Cortex-A520 immer noch ein geordneter Kern. Es ist so konzipiert, dass sich zwei Kerne Ausführungseinheiten teilen können, um so wenig Platz wie möglich auf dem Silizium zu beanspruchen. Ein weiteres Designziel bestand darin, den Stromverbrauch zu senken, und der A520 ist 22 % effizienter als der A510. Bei Hochleistungs-Chipsätzen werden sie sich höchstwahrscheinlich auf Hintergrundaufgaben konzentrieren.
Der neue Chipsatz mit X4-, A720- und A520-Kernen in einer 1+5+2-Konfiguration bietet im Multithread-Test von Geekbench 27 eine Beschleunigung von 6 % im Vergleich zu den aktuellen 1+3+4 X3-, A716- und A510-Prozessoren im Betrieb die gleiche Frequenz mit dem gleichen Operations-Cache-Speicher (d. h. bevor die Knotenvorteile des neuen Chips berücksichtigt werden).
Beachten Sie, dass keiner dieser Kerne den alten 32-Bit-ARM-Befehlssatz unterstützt – die darauf laufende Software wird für ARMv9 optimiert. Unternehmen, die weiterhin 32-Bit-Unterstützung benötigen, können auf den Cortex-A710-Kern zurückgreifen.
ARM stellte außerdem die Immortalis-GPU der zweiten Generation, die G720, für Flaggschiff-Geräte vor. Für High- und Midrange-Chips – die neuen Mali-G720 und Mali-G620. Diese drei GPUs debütieren auf einer neuen Architektur, die einfach als „5. Generation“ bekannt ist.
Die wichtigste Änderung in dieser Generation ist die Deferred Vertex Shading-Pipeline. Diese Änderung reduziert den Speicherverbrauch um 33 % in Genshin Impact, um 26 % in Fortnite und um 41 % in Elven Ruins, einem Demospiel von Epic Games, das zur Präsentation der Unreal Engine entwickelt wurde.
Durch die Reduzierung der Speicherbelastung sinken auch der Stromverbrauch und die Wärmeentwicklung, und die Lücke kann vom Grafikprozessor geschlossen werden. Insgesamt kann die Architektur der 5. Generation eine um 15 % höhere Spitzenleistung und eine um 15 % höhere Durchschnittsleistung pro Watt bieten.
Immortalis-G720 verbessert die Unterstützung für Raytracing. ARM arbeitet mit Tencent Games und MediaTek zusammen, um Smart Global Illumination (SmartGI) als Industriestandard zu entwickeln.
Die Immortalis-G720-GPUs werden bis zu 10 Kerne haben, der Mali-G720 könnte 6 bis 9 Kerne haben und der Mali-G620 könnte bis zu 5 Kerne haben, je nachdem, was der Chipsatz-Entwickler geplant hat.
Neue CPU- und GPU-Designs von ARM werden voraussichtlich noch in diesem Jahr und Anfang 2024 auf den Markt kommen. Interessanterweise enthält die Pressemitteilung Zitate von TSMC und Samsung, sowie von Intel Foundry Services, der erklärte, dass „die Kombination der fortschrittlichen 18A-Technologie von Intel mit dem neuesten und leistungsstärksten ARM Cortex-X4-Prozessorkern Möglichkeiten für Unternehmen schaffen wird, die die nächste Generation innovativer mobiler SoCs entwickeln möchten.“
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