Aszimmetrikus hárommagos ARM processzor mobil eszközökbe
Hárommagos ARM rendszerchipet mutatott be okostelefonok és táblagépek számára a Marvell Technology, megelőzve ezzel a területen olyan óriásokat, mint a Samsung Electronics, a Texas Instruments vagy a Qualcomm. A chip hatalmas teljesítménybeli ugrást ígér, ami nem zárja ki az alacsony fogyasztást sem.
1+2 design
Miközben a nagy szállítók kétmagos felépítésű chipek bevezetésén dolgoznak, Marvell Armada 628 jelölésű rendszerchipje három ARM v7 utasításkészletű maggal rendelkezik, ezek azonban nem teljesen homogének. A három mag közül kettő nagy teljesítményű, órajelük elérheti a 1,5 gigahertzet, a harmadik azonban a fogyasztás alacsonyan tartása végett 624 megahertzig skálázódik mindössze. A Marvell nem tette közzé a technikai részleteket, de egyértelmű, hogy a két nagy teljesítményű és a harmadik mag közt alapvető elérések mutatkoznak felépítésük terén.
Az ötlet az, hogy a kifejezetten ultra-alacsony fogyasztásra optimalizált mag tölti be az "ügyeletes" szerepét, amely az alapvető funkciókat képes megfelelő sebességgel ellátni, így például az operációs rendszer kernelét futtatni, és az alacsony aktivitást igénylő felhasználói alkalmazásokat kiszolgálni - mindezt legfeljebb néhány tucat vagy legfeljebb száz milliwattos fogyasztás mellett. Eközben a másik kettő, adatkoherens szimmetrikus többprocesszoros működésre képes, mag alvó állapotban gyakorlatilag elhanyagolható fogyasztással terheli a rendszert.
Amint a felhasználó olyan alkalmazásokat indít el, amelyek terhelése érzékelhetően huzamosabb ideig, vagyis ezer órajelcikluson keresztül meghaladja az alacsony fogyasztásra optimalizált mag teljesítőképességét, úgy a chip felkelti az alvó magokat, és az operációs rendszer átütemezi azokra a végrehajtást. Nem világos, az operációs rendszereknek milyen extra támogatással kell rendelkezniük a kernel ütemezőjében ehhez, vagy mindez lekezelhető, ez a kérdés azonban szerencsére az eszközgyártók problémája lesz, nem a felhasználólé. Az biztosnak tűnik, hogy az aszimmetrikus architektúra hatékony kihasználásához feltétlenül szükséges támogatás az operációs rendszer kernele részéről.
Ünnepi mix a bértranszparenciától a kódoló vezetőkig Négy IT karrierrel kapcsolatos, érdekes témát csomagoltunk a karácsonyfa alá.
A Marvell nem részletezte, hogy milyen mikroarchitektúrákkal rendelkeznek az egyes magok, így a nagy teljesítményű magok és az alacsony fogyasztású közti különbségeket sem. A magas órajelű magok vélhetően hosszabb futószalagokkal, szuperskalár felépítéssel, az utasítások soronkívüli végrehajtását lehetővé tévő dinamikus ütemezővel és dedikált lebegőpontos végrehajtóegységekkel rendelkeznek, miközben a lassabb, alacsony fogyasztású mag rövidebb, kevesebb futószalaggal, sokkal egyszerűbb sorrendi ütemezővel, és lebegőpontos egységek nélkül. A magok összesen 1 MB L2 tárhoz férnek hozzá, amely támogatja a koherens SMP működést.
Egységes shaderek, USB 3.0
Ezzel azonban nem ért véget az Armada 628 érdekessége. A chip a mobil és beágyazott világban szokatlanul erős 3D grafikus és videolejátszási képességeket ígér. A rendszerchip, avagy SoC (system-on-chip) egységes shader architektúrájú grafikus maggal rendelkezik, amelyek a PC-piacon néhány évvel ezelőtt jelentek meg. A négy grafikus feldolgozó egységgel rendelkező mag csúcsteljesítménye eléri a másodpercenkénti 200 millió háromszöget - mindezt rendkívül alacsony fogyasztásból produkálja, és négyszeres ugrást képvisel az előző generációhoz képest.
Ez a mutató természetesen egy nyers maximum, amely kis töredékére csökken majd az aktuális jelenetekhez szükséges grafikus transzformációk miatt, azonban a nagyságrend már jól érzékelteti a magas grafikai szintű játékokra is való alkalmasságot. A támogatott API-k közt nem csak az OpenVG, hanem az OpenGL ES 2.0 és a DirectX is megtalálható. A teljes Flash-támogatás már szinte természetes.
A magas szintű multimédiás felhasználást a chipen dedikált képfeldolgozó áramkör és a videodekóderek- és enkóderek garantálják, az Armada akár 1080p 3D videofolyamot is képes feldolgozni, miközben kettő LCD-kijelzőt és HDMI porton keresztül egy külsőt is meghajthat, de támogatja az elektronikus papír kijelzőket is. A chip összesen 9 dedikált maggal rendelkezik az ARM processzormagokkal együtt. Mindezt USB 3.0 vezérlő integrálásával koronázta meg a Marvell, elsőként a mobil rendszerchipek közt. A Marvell szerint az 628 egy teljes értékű SoC, vagyis minden szükséges áramkörrel rendelkezik a működéshez, lényegében memóriacsatlakoztatás szükséges csak.
10 óra HD videó
A magas teljesítményhez alacsony fogyasztás párosul a cég állítása szerint, bár ilyen irányú technikai adatok nem nyilvánosak. A chippel a Marvell olyan eszközöket ígér, amelyek egyetlen feltöltéssel 10 órán át játszanak le HD videókat, és 140 órán át bírják a zenét. A cég nem tette közzé, hogy melyik cég és milyen technológiával gyártja a 628-as Armadákat, de valószínűsíthető, hogy a TSMC a partner, és annak 40 nanométeres csíkszélességű eljárásán készülnek a chipek.
A sikerhez szükséges persze, hogy a 2006-ban az Intel XScale üzletág felvásárlásával az alkalmazásprocesszorok területére lépett Marvell piacot tudjon találni a kétségtelenül nem olcsó chipek számára. Kérdéses, a rendkívül magas fokon integrált, nagy teljesítményű lapka képességei szükségesek-e a közeljövő okostelefonjai és táblagépei számára - vannak, lesznek-e olyan alkalmazások, amelyek kihasználják ezt a potenciált? A chip kompatibilis a Blackberry OS, Android, Windows Mobile és Linux-alapú operációs rendszerekkel.