Ställa in den mobila cpu-striden 2016

När ARM tidigare i veckan introducerade sina nya CPU- och grafikkärnor, såväl som en ny samtrafik för att ansluta dessa till minne, gjorde det mer än bara att presentera nästa steg i sina populära kärnor som används i mobila applikationsprocessorer. ARM skapade också många av de parametrar som nästa års mobilchips bedöms.

Hjärtat i tillkännagivandet är företagets nya Cortex-A72-processor, ARM: s tredje 64-bitars processor. Detta är avsett att vara nästa steg bortom ARM: s nuvarande high-end Cortex-A57, som precis börjar dyka upp i high-end applikationsprocessorer. I de flesta implementeringar hittills har vi sett A57-kärnor i par med ARM: s nedre ände Cortex-A53, som använder mycket mindre kraft för mindre krävande arbetsbelastningar, ofta i 4 + 4-konfigurationer, särskilt inklusive Qualcomm Snapdragon 810 (planerad för kommande LG G Flex 2) och Samsung Exynos 7 Octa 5433 (används i vissa versioner av Galaxy Note 4).

Precis som A57, förväntas de nya A72-kärnorna också vara parade med A53-kärnor i ARM: s stora.LITTLE-schema. (Kom ihåg att ARM licensierar immateriell egendom som kärnor till en mängd olika leverantörer som sedan använder dessa för att skapa specifika marker. Här är överblick över byggstenarna som fanns på marknaden förra året. Jag ska uppdatera dessa inlägg för 2015 efter att vi har sett fler chipmeddelanden, troligen vid Mobile World Congress nästa månad.) A72, A57 och A53 använder alla 64-bitars ARMv8 instruktionsuppsättning och kan stödja 64-bitars Android 5.0 Lollipop.

ARM säger att A72 kommer att ha ett antal fördelar jämfört med A57, särskilt om de används som riktade mot nästa generations processteknik. ARM säger att jämfört med en befintlig 32-bitars Cortex A15-kärna på 28nm-teknik bör en A57-kärna på 20nm ge 1, 9 gånger den hållbara prestanda vid samma smartphone-energibudget, men A72 kan ge 3, 5 gånger prestandan för A15. Det är inte helt en fördubbling varje år, men ganska nära. Alternativt, för att hantera samma arbetsbelastning, kan det använda 75 procent mindre energi, och med den stora.LITTLE-designen hävdar ARM en genomsnittlig minskning med ytterligare 40-60 procent. Kort sagt, det skulle visa sig vara ett stort uppsving i kraft eller prestanda, beroende på vad du gör. Naturligtvis, i en typisk design med både stora och små kärnor, kan du förvänta dig att de små kärnorna kommer att användas det stora flertalet av tiden, med de stora kärnorna endast används för krävande uppgifter som spel eller rendering av webbsidor.

Cortex-A72 är designad för mobila processorer som kommer att tillverkas på 16nm och 14nm processteknik med 3D FinFET-transistorer. Så en fråga är hur mycket av prestandaförstärkningen är resultatet av den nya A72-designen och hur mycket helt enkelt kommer med den mer avancerade processen. Tidigare sa TSMC att dess 16FF + (16nm FinFET Plus) design skulle erbjuda en 40 procents hastighetsförbättring eller en 55 procent effektreducering jämfört med sin 20nm design. Så uppenbarligen är processtekniken viktig, även om det verkar som om designändringarna också hjälper. Och ARM: s tillkännagivande inkluderade också ny IP utformad för att göra det lättare för chipdesigners att flytta till TSMC 16FF + -noden, vilket gör att Cortex-A72-implementationer kan köras upp till 2, 5 GHz.

Förutom CPU tillkännagav företaget en ny avancerad grafikkärna kallad Mali T-880, som ARM säger kan ge 1, 8 gånger prestanda för sin nuvarande high-end Mali-T760 (används i Exynos 7 Octa) eller 40 procent mindre energi vid samma arbetsbelastning; och en ny cache-koherent samtrafik, kallad CoreLink CCI-500 utformad för att länka CPU: erna och andra kärnor tillsammans, vilket tillåter dubbelt så hög toppbandets bandbredd (viktigt för 4K-upplösning) och öka hastigheten med vilken minnet ansluts till CPU: n. Det finns också nya kärnor för bearbetning av video- och hanteringsskärmar. ARM sa att en enda Mali-V550-videoprocessor kan hantera HEVC-kodning och avkodning, och ett 8-kärnors kluster kan hantera 4K-video med upp till 120 bilder per sekund.

I sitt tillkännagivande sade ARM att det redan hade licensierat A72 till mer än 10 partners, inklusive HiSilicon, MediaTek och Rockchip. HiSilicon tillverkar främst Kirin-linjen som används i moderbolaget Huawis smartphones, medan MediaTek och Rockchip är handelsförsäljare. Enligt meddelandet planeras de nya kärnorna att visas i slutprodukter 2016.

Naturligtvis kommer många andra leverantörer att erbjuda alternativ då. Samsung har traditionellt använt ARM-kärnor, så jag skulle inte bli förvånad om den använder A72 / A53-kombinationen i ett framtida chip. Alternativt har Qualcomm sagt att det arbetar med en uppföljning av Snapdragon 810 som kommer att använda anpassade CPU-kärnor baserade på ARMv8-arkitekturen, precis som dess Krait 32-bitars kärnor användes i dess avancerade applikationsprocessorer. Och Apple använder anpassade CPU-kärnor baserade på ARM-arkitekturen i sina chips och övergick till 64-bitarsarkitekturen för "Cyclone" -kärnan för A7 som används i iPhone 5s och nyligen introducerade en ny version för sin A8-processor i iPhone 6 och 6 Plus och A8X används i den senaste iPad Air.

Samtidigt har Intel sin SoFIA-chip med basen på Atom-kärnan som kommer ut 2015, och planerar en ny 14nm-version för 2016, tillsammans med ett högre ände-chip som kallas Broxton.

Det ser ut som att målen för 2016 kommer att vara mer CPU- och GPU-prestanda i krafthöljet på en typisk smartphone, samtidigt som den förbrukar lägre effekt när du utför de flesta uppgifter. Jag ska vara intresserad av att se på Mobile World Congress och utöver vad de specifika chipdesignarna har att säga om hur deras chips matchar eller slår ARM: s påståenden här.