Компания ARM вчера вечером представила три ключевых продукта для развития мобильных устройств. Это процессор Cortex-A72, графический процессор Mali-T880 и платформа межъядерных соединений Corelink CCI-500. Вместе они в разы повышают быстродействие однокристальных систем для мобильной электроники и увеличивают их время автономной работы от батареи той же ёмкости.

Cortex A72 задаёт новый уровень производительности и энергоэффективности.
Cortex A72 задаёт новый уровень производительности и энергоэффективности.

Архитектура Cortex-A72 поддерживает набор команд ARMv8-A и демонстрирует вдвое более высокую производительность по сравнению с Cortex-A57, потребляя на 40% меньше (или на 75%, если сравнивать с Cortex-A15) при одинаковых нагрузках. Разумеется, это всё теоретические оценки и заявленные характеристики, так как вне компании новые чипы ещё никто не видел.

Однако столь фантастические результаты новый 64-битный четырёхъядерный процессор вполне может продемонстрировать и в реальных приложениях благодаря глубоко переработанной архитектуре и технологическим нормам производства 16 нм.

Сравнение теоретической производительности Cortex A15/A57 и A72.
Сравнение теоретической производительности Cortex A15/A57 и A72.

Графический процессор Mali-T880 оказался примерно в 1,8 раза быстрее текущего лидера – Mali-T760. Общее быстродействие однокристальной системы обеспечивает платформа Corelink CCI-500 с удвоенной пропускной способностью.

Большинство производителей мобильных чипов используют одну или сразу несколько моделей процессоров ARM в своих однокристальных системах. Например, для бюджетных устройств Qualcomm интегрирует процессорные ядра ARM Cortex-A7 в SoC поколения Snapdragon 400 и применяет сочетание Cortex-A57 + Cortex-A53 в чипах Snapdragon 810, ориентированных на флагманские модели. Даже Nvidia использует модифицированную версию ARM Cortex-A15 в 32-битной версии Tegra K1.

Архитектура Cortex-A72.
Архитектура Cortex-A72.

Остальные крупные компании – Samsung, MediaTek и RockChip полностью полагаются на оригинальные версии процессоров ARM и её графические решения. Именно эта связка диктует скорость появления новых моделей смартфонов и планшетов, а также задаёт общий темп развития мобильного рынка. Любые улучшения архитектуры в продуктах ARM – это очередная революция в производительности и оптимизация энергопотребления гаджетов.

Вице-президент ARM по маркетингу Ян Дрю (Ian Drew) назвал повышение энергоэффективности более приоритетной задачей, чем увеличение производительности однокристальных систем. Для большинства пользователей их вычислительная мощь давно избыточна, а смартфоны по-прежнему приходится заряжать каждую ночь. “С момента появления первых смартфонов их производительность выросла почти в пятьдесят раз, в то время как показатели аккумуляторов улучшились максимум вдвое”, – отметил он в своём выступлении.

Архитектура графического процессора Mali-T880.
Архитектура графического процессора Mali-T880.

Графический чип Mali-T880 тоже потребляет меньше энергии при улучшенной производительности. Он потребляет в тех же игровых режимах примерно на 40% меньше, чем Mali-T760. Новое видеоядро дополнено видеопроцессором Mali-V550 и дисплейным процессором Mali-DP550. Такое решение ориентировано на поддержку разрешения 4K и видеоформата YUV с 10-битной глубиной. По замыслу разработчиков это должно приблизить время массовой доступности форматов сверхвысокой чёткости.

Интенсивный обмен между вычислительными ядрами был бы невозможен без новой платформы Corelink CCI-500 c кэш-когерентной шиной. Она имеет встроенный фильтр Snoop, поддерживает четырёхканальный режим работы с памятью и технологию TrustZone с защитой мультимедийного контента.

Платформа CCI-500.
Платформа CCI-500.

Позиции ARM на мобильном рынке сейчас очень прочны, но тем не менее – ситуация здесь меняется очень быстро. Для сохранения статуса лидера компания спешит представить новые разработки и заключить фьючерсные контракты с основными поставщиками. Главным конкурентом ARM остаётся Intel, активно продвигающая микроархитектуры Silvermont, Airmont и Goldmont с ультранизким энергопотреблением. Последние анонсированы как решения класса 14 нм, что даёт им небольшую фору.

Благодаря столь острой конкуренции к 2016 году мобильные устройства станут не просто вдвое быстрее, но и гораздо энергоэффективнее. Все новые компоненты ARM будут доступны для заказа партнёрам компании этой весной. Потребители смогут увидеть их в топовых смартфонах и планшетах примерно через год.

В статье использованы изображения с официального сайта компании ARM.