Itt vannak az első 64 bites ARM processzormagok

Már tavaly megérkezett az első 64 bites ARM ISA, az ARMv7 továbbfejlesztéséből épített ARMv8. Erre épülnek a vállalat legújabb fejlesztésű processzormagjai, a tegnap bemutatott energiahatékony Cortex-A53 és a csúcsteljesítményre tervezett Cortex-A57. Utóbbi kerül majd az AMD hétfőn bejelentett ARM-alapú Opteronjaiba is.

Az ARMv8-on a munka évekkel ezelőtt, 2007-ben kezdődött, amikor az ARM is látta, hogy egyre több területen lesz szükség a 64 bites felépítésre. A fejlesztés alapja az ARMv7, amelyhez az ARM hozzáadta a 64 bites végrehajtáshoz szükséges komponenseket, például a 64 bites általános célú regisztereket, veremmutatót és utasításszámlálót. Emellett bekerült az ARMv7 NEON SIMD utasításkészlet, illetve kriptográfiai műveleteket gyorsító utasításokat is kapott az ARMv8, a vállalat szerint azonban ez nem pótolja a hardveres gyorsítást. A koncepció nagyon hasonló az AMD-féle x86-64-hez: az ARMv8 úgy vált 64 bitessé, hogy közben megtartotta a teljes visszamenőleges kompatibilitást a 32 bites ARMv7 "A-profile" architektúrával, így a korábban megírt szoftverek változtatás nélkül futnak. Az ISA iránt mélyebben érdeklődők ebben a videóban, ebben a prezentációban és ebben a cikkben találnak további részleteket.

Kicsi és nagy

Az első ARMv8 ISA-ra épülő processzormagokat tegnap mutatta be a szellemi tulajdonának licenceléséből élő brit cég. A Cortex-A50 család egyelőre kér tagot számlál, a nagy teljesítményre kihegyezett Cortex-A57 és a maximális energiahatékonyságra optimalizált Cortex-A53 alkotja. A vállalat big.LITTLE koncepciójában pedig keverhetők is a különféle magok, a nagy teljesítményűek és a kis fogyasztásra optimalizáltak. Egy két A57-ből és A53-ból álló big.LITTLE rendszer az alkalmazások fel kétmagosnak látszik, és azok teljesítményigényétől függően futtatja őket a nagyobb teljesítményű vagy a takarékos magon - hasonló elgondolást valósít meg az NVIDIA Tegra 3, amelyben a négy erős Cortex-A9 mag mellett van egy kis fogyasztású Cortex-A7 is.

Az Atlas kódnevű Cortex-A57 a legnagyobb teljesítményű eszközökbe, például csúcskategóriás telefonokba, tabletekbe, vagy akár szerverekbe szánt 64 bites magja az ARM-nak, és a jelenlegi csúcsmodell Cortex-A15 leszármazottjának tekinthető. Maradt a 15 fokozatú futószalag és a 3 utasítás egyidejű kibocsátására képes felépítés, megjelenik viszont a 64 bit és a 128 bites NEON SIMD támogatás. Az ARM becslései szerint a Cortex-A57 a 32 bites kódok futtatásakor 20-30 százalékkal gyorsabb a Cortex-A15-nél. A Cortex-A57 magok négyes csoportokban osztozhatnak az L2 cache-en, egy lapkán legfeljebb négy ilyen csoport lehet, ami 16 magot jelent. A szerverpiaci felhasználhatóságot olyan fejlesztések támogatják mint a SECDED ECC védelem az első- és másodszintű cache-en.

Ünnepi mix a bértranszparenciától a kódoló vezetőkig Négy IT karrierrel kapcsolatos, érdekes témát csomagoltunk a karácsonyfa alá.

Az Apollo néven fejlesztett Cortex-A53 az ARMv7-alapú Cortex-A7 továbbfejlesztésével jött létre, ez a processzormag is 64 bites, de a futószalagja csak 8 fokozatú és in order felépítésű - további részletekkel az ARM adós maradt. A vállalat szerint azonban az energiahatékonyságra optimalizált Cortex-A53 a fejlesztéseknek köszönhetően úgy hozza egy Cortex-A9 teljesítményét (a mai felső kategóriás okostelefonokban és tabletekben található chipek erre épülnek), hogy azonos gyártástechnológián implementálva 40 százalékkal kisebb méretű annál. Ugyanakkor a maggal a 28, 20 és 14 nanométeres gyártástechnológiai generációkat célozza meg az ARM, így a méret- és teljesítménykülönbség a mai Cortex-A9-alapú processzorokhoz képest még nagyobb lehet.

Két-három év múlva a piacon

Az új fejlesztésű processzormagokat az ARM közleménye szerint máris licencelte az AMD, a Broadcom, a Calxeda, a HiSilicon, az STMicroelectronics és a Samsung. Ezek a cégek feltehetően 2013 végén, 2014 elején készülnek el első A57- és A53-alapú chipjeikkel, amelyek tömegtermelése és valamilyen készülékben piacra érkezésére legkorábban 2014-ben lehet számítani.