Inhoud

• Verwacht 20-30 procent meer prestaties van de volgende generatie
• De Cortex-A77 bouwt voort op het A76-ontwerp
• Valhall is een grote verandering in de GPU's van Arm
• Mali-D77 lost enkele grote VR-problemen op
• Arm is hot op machine learning, maar blijft stil

Na onze briefing op Arm Tech Day 2019 en samenvallend met de aftrap van Computex 2019, heeft Arm twee belangrijke nieuwe vermeldingen onthuld in zijn CPU- en GPU-opstelling. De Arm Cortex-A77 brengt high-end CPU-prestaties naar nieuwe hoogten. Ondertussen markeert het nieuwe vlaggenschip Mali-G77 GPU het begin van een nieuwe grafische architectuur wanneer Valhall Bifrost vervangt. Nee, dat is geen typfout, de moderne Scandinavische spelling heeft aan het eind geen ‘a’. Wie weet?

Als je op zoek bent naar alle details, bekijk dan zeker onze diepe duiken op zowel de Cortex-A77 als de Mali-G77. Als u net na de belangrijkste afhaalmaaltijden van de nieuwste aankondigingen van Arm bent, dan bent u op de juiste plaats.

Verwacht 20-30 procent meer prestaties van de volgende generatie

De volgende generatie processoren streven altijd naar betere prestaties en in het geval van Arm zonder een hoger stroomverbruik. De nieuwe Cortex-A77 streeft naar een prestatieverbetering van ongeveer 20 procent ten opzichte van de Cortex-A76 bij gebruik van dezelfde verwerkingsknooppunt en kloksnelheid. Dat is ook terwijl we in dezelfde energie-envelop blijven steken en ook een marginaal grotere siliciumoppervlakte. We konden nog een paar procentpunten verbetering zien wanneer SoC's overstappen op verbeterde 7nm-processen, maar ongeveer 20 procent is de opkomst van het balpark voor volgend jaar.

De Mali-G77 is iets agressiever op het gebied van prestaties. De nieuwe GPU-architectuur biedt ongeveer 30 procent betere energieprestaties en prestatiedichtheid ten opzichte van de Mali-G76. Fabrikanten zouden zelfs meer GPU-silicium kunnen aanbrengen om de prestaties verder te verbeteren. Dit rekening houdend met en nieuwe procesverbeteringen die op ons afkomen, verwacht Arm dat de prestaties van de Mali-G77 tot 40 procent hoger kunnen zijn dan de G76. Dat is een behoorlijk probleem gezien Qualcomm Adreno 's waargenomen voorsprong op dit moment in mobiel.

De Cortex-A77 bouwt voort op het A76-ontwerp

De Arm Cortex-A77 is een directe opvolger van de hoogwaardige Cortex-A76 van vorig jaar. We zullen bijna zeker vier van deze nieuwe CPU's zien in de vlaggenschip-smartphones van 2020, gecombineerd met vier energie-efficiëntie Cortex-A55.

De grootste veranderingen in de microarchitectuur zijn te vinden in het cachegeheugen voor vertakkingen en een versterkt vermogen om zes instructies per cyclus te verwerken, maximaal vier. Er is ook een nieuwe ALU en Branch-eenheid in de uitvoeringskern. Het negeren van de technobabbel, het belangrijkste om te begrijpen is dat de Cortex-A77 ernaar streeft de CPU beter te voeden met gegevens voor een snellere doorvoer. Dit wordt gedaan door knelpunten in de vroegste stadia van de CPU-hardware te verminderen en vervolgens het aantal uitvoeringen te verhogen dat de kern in één keer aankan.

Brede doorvoer was al de naam van het spel met de Cortex-A76, en de A77 verbetert deze formule verder. Een diepere uitleg van de technische veranderingen is te vinden in de diepe duik.

Valhall is een grote verandering in de GPU's van Arm

Hoewel de Cortex-A77 een iteratief CPU-ontwerp is, is de Mali-G77 een splinternieuw GPU-ontwerp van Arm. Bifrost is uit en Vahall is binnen, en de prestaties kunnen daardoor tot 40 procent hoger zijn.

De sleutel tot de verbeteringen van de Mali-G77 bevindt zich in de uitvoeringseenheid. In plaats van drie (of twee in het geval van de Mali-G52) uitvoeringseenheden in elke kern met Bifrost te draaien, heeft de Mali-G77 slechts één nieuwe uitvoeringskern met twee versterkte verwerkingseenheden binnenin. Er is ook een nieuwe Quad Texture Mapper en speciale instructies voor workloads voor machine learning die de prestaties met 60 procent kunnen verbeteren.

De Mali-G77 wordt weergegeven in kernconfiguraties van 7 tot 16 cores. Smartphone-ontwerpen zullen waarschijnlijk ergens in het midden vallen, omdat elke kern ongeveer even groot is als de G76. Hoewel het door het nieuwe kernontwerp moeilijker wordt om de prestaties tussen generaties te vergelijken op basis van alleen het aantal kerntitels.

Mali-D77 lost enkele grote VR-problemen op

De Mali-D77-displayprocessor werd een paar weken geleden aangekondigd, dus bekijk zeker onze dekking voor de nitty-gritty. De Mali-D77 is speciaal ontworpen voor virtual reality-headsets. Het verschijnt niet op smartphones. Toch is het een interessant stukje technologie dat behoorlijke prestatieverbeteringen in de VR-markt zou moeten opleveren.

Deze displayprocessor biedt hardware-ondersteuning voor beeldreprojectie en asynchrone tijdwarp om latentie voor bewegingupdates te verminderen en bewegingsziekte te bestrijden. De D77 voert ook lenscorrectie uit en corrigeert chromatische aberratie zonder GPU-cycli in beslag te nemen, waardoor tot 15 procent GPU-bronnen worden vrijgemaakt voor hogere framesnelheden.

Arm is hot op machine learning, maar blijft stil

We weten allemaal dat Arm een ​​eigen machine learning-processor heeft, maar het bedrijf bewaart veel van zijn geheime saus. Wat we wel weten, is dat elke machine learning core een capaciteit van 4TOPS heeft, dus twee of drie cores brengen je in het Apple A12-bereik. De kern omvat een grote fused-multiple accumulate (FMA) wiskunde-eenheid en een tweede meer algemene kern gebaseerd op een Arm-microcontroller, gecombineerd met 1 MB SRAM. Het bedrijf zou echter niet zeggen of deze kern qua prestaties dichter bij een Cortex-M0 of M7 ligt.

De machine learning hardware van Arm is schaalbaar tot 32 cores en is ontworpen voor alles, van toepassingen met een zeer laag energieverbruik en telefoons tot cloudverwerking. Het bedrijf werkt met een paar partners, maar we moeten afwachten of er ooit namen worden bekendgemaakt.

Al met al blijft Arm de prestatiegrenzen verleggen in de rekenruimte met laag vermogen. Met dit streven naar hogere prestaties, duwt het bedrijf in toenemende mate de prestatiemarkt van de laptopklasse in, en die verbonden laptops maken zeker deel uit van de routekaart. Arm's benadering gaat echter niet alleen over brute kracht. Het bedrijf blijft de heterogene rekenmogelijkheden van zijn processoren verbeteren, waardoor neurale netwerken en andere rekenhongerige taken efficiënt kunnen worden uitgevoerd op de CPU, GPU, DPU en zijn machine-leerprocessoren. Onnodig te zeggen dat de smartphone-SoC's van volgend jaar nog beter zijn dan ooit tevoren.