Arm cortex-a55

2018: Cortex-A76

1 июня 2018 года компания ARM анонсировала второе поколение мобильных процессоров на основе ядра Cortex-A76.

Согласно результатам синтетических тестов, опубликованных ARM, процессор Cortex-A76 в сравнении с A75 способен продемонстрировать на 35% более высокую производительность при решении стандартных задач и четырехкратный прирост при выполнении алгоритмов машинного обучения и искусственного интеллекта.

Сравнение производительности Cortex-A76 с предшественниками

Кроме того, утверждается, что A76 превосходит предшественника на 40% по показателю энергоэффективности. А это значит, что в перспективе на рынке ноутбуков могут появиться модели на базе Cortex-A76 с временем автономной работы – свыше 20 часов, считают в ARM.

Чип Cortex-A76 выполнен по техпроцессу в 7 нм, работает на частоте 3 ГГц и основан на технологии DynamIQ, впервые примененной при разработке ядра A75, выпущенного в 2017 году. Технология DynamIQ позволила разработчикам однокристальных систем создавать процессоры из нескольких кластеров, содержащих различные процессорные ядра.

По подсчетам ARM, процессоры, производимые компанией, показывают ежегодный прирост производительности порядка 20%. Требования к питанию, при этом, остаются практически неизменными.

В компании ARM также сообщили, что компания Microsoft занялась портированием Windows 10 на платформу ARM.

Overview

(32-bit)
Year Core
2005 Cortex-A8
2007 Cortex-A9
2009 Cortex-A5
2010 Cortex-A15
2011 Cortex-A7
2013 Cortex-A12
2014 Cortex-A17
2016 Cortex-A32
(64-bit)
Year Core
2012 Cortex-A53
2012 Cortex-A57
2015 Cortex-A35
2015 Cortex-A72
2016 Cortex-A34
2016 Cortex-A73
2017 Cortex-A55
2017 Cortex-A75
2018 Cortex-A76
2018 Cortex-A65AE
2018 Cortex-A76AE
2019 Cortex-A77

ARM license

ARM Holdings neither manufactures nor sells CPU devices based on its own designs, but rather licenses the processor architecture to interested parties. ARM offers a variety of licensing terms, varying in cost and deliverables. To all licensees, ARM provides an integratable hardware description of the ARM core, as well as complete software development toolset, and the right to sell manufactured silicon containing the ARM CPU.

Silicon customization

Integrated device manufacturers (IDM) receive the ARM Processor IP as synthesizable RTL (written in Verilog). In this form, they have the ability to perform architectural level optimizations and extensions. This allows the manufacturer to achieve custom design goals, such as higher clock speed, very low power consumption, instruction set extensions, optimizations for size, debug support, etc. To determine which components have been included in an ARM IC chip, consult the manufacturer datasheet and related documentation.

Instruction sets

The Cortex-A5 / A7 / A8 / A9 / A12 / A15 / A17 cores implement the ARMv7-A architecture. The Cortex-A32 / A34 / A35 / A53 / A57 / A72 / A73 cores implement the ARMv8-A architecture. The Cortex-A55 / A65 / A75 / A76 / A77 cores implement the ARMv8.2-A architecture.

Octa-core vs Quad-core – Battery Life

As we all know, a processor is the largest consumer of battery resources. In the common usage scenario, you will drain your battery quickly if you are doing some resource-hungry tasks, like HD Streaming or gaming for that matter. And, the number of processor cores plays an important role here too.

Suppose 4 processor cores are working simultaneously inside your smartphone. In another case, 8 processor cores may be working. As it happens, the battery consumption will be higher in the second possibility. But, this is all hypothesis, because you are not going to have all the four cores or all the eight cores working at the same time.

Even then, you might see some extra battery drains if your smartphone has an Octa-Core processor inside. It is something serious because smartphone batteries are not bigger according to the growth of processing power.

Wrapping Up – Octa-core vs Quad-core

Recalling what we have said above, there is no point in going behind the numbers. In practice, just because you have eight processor cores in the device does not mean you have better performance than quad-core devices. It’s also about whether those processor cores are being used properly – by both the device and all the resource-hungry apps out there.

As of now, there aren’t many Android apps that fall into that category, but we can expect them soon. Until that point, purchasing an Octa-Core Smartphone instead of a Quad-Core smartphone is not going to give you anything good. You are literally wasting some money. Moreover, you should not just be focused on numbers while picking the processors.

In certain cases, a Quad Core Processor can be powerful than Octa-Core Processor. It’s also about the cores that are being used in them. In other words, ‘Octa Core is powerful than Quad Core’ is a myth constructed by marketers and smartphone manufacturers, to loot money from common people. And, never ever fall into that pit again. Processor matters, and not the number of cores!

report this ad

An Introduction to Processors and Cores

Smartphones have finally become minimized versions of fully-fledged computers! As it happens so, you can find fully-fledged processors inside them too. Just as you have seen in the world of computers, a Processor has the primary function of executing tasks and processes. We don’t want to dig in here much; so, we would move onto Processor Cores.

Processor Core can easily be called the Processing Units of the Processors. We know that’s confusing. Simply put, in a single processor – say, Snapdragon 410 – you can find one or more cores. That is, the processor is having one or more components for processing the tasks. Essentially, a Processor Core is the important as well as required components of a computer.

We hope now you have a clear idea about smartphone processors and processor cores. We’ll now find those real differences between an Octa-Core Processor vs Quad Core.

Процессор связан с разными IP

Данная техника используется в SoC, а также в технологиях типа Arm, графических IP, системных IP и физических IP. Мы предоставляем вам полный список инструментов, в которых может быть использован c ядром этой марки

  • Mali-T860/Mali-T880;
  • Mali-DP550;
  • Mali-V550;
  • CoreLink;
  • Контролёр памяти;
  • Контролёр прерываний;
  • Студия разработки DS-5;
  • ARM компилятор;
  • Доски разработки;
  • Быстрые модели.

Существует 2 типа процессоров Cortex a53:

  • AArch64 – даёт возможность устанавливать и использовать 64-битные приложения;
  • AArch32 – даёт возможность использовать только существующие приложения Armv7-A.

TWEETS

  • andreif7: Will we see Jensen in his kitchen tomorrow? Will he have amassed an even greater amount of spatulas? Place your bets now!
  • IanCutress: AI
    IoT
    TV

    Introducing the new AI-o-TV.

  • IanCutress: @bubblingpunnel1 @anandtech That’s Kitguru, not AT.

    At AT we always run vendor memory supported frequencies. So DDR4-3200.

  • IanCutress: @unecumbered
  • IanCutress: *IF* NVIDIA buys Arm, how long before the Arm name disappears?

    Just call it CUDAcpu https://t.co/E1jzZQTGkg

  • IanCutress: @HPC_Guru @NVIDIANetworkng Disapprove. Call it NVIDIA_Mellanox
  • andreif7: @huyhung411991 Yes it’s better because he outright claimed the phone was worse because it didn’t have *any* copper… https://t.co/SLwUljWUsi
  • andreif7: @huyhung411991 I’m aware of those papers and they are pointless as they don’t cover phone-class VCs — and they don’… https://t.co/5IKafnPTmY
  • andreif7: FYI: Zach’s video here is just plain wrong and complete utter nonsense.

    Pyrolytic graphite sheets (PGS) have >5x t… https://t.co/A0VfZ8Nosf

  • andreif7: @arter97 RGB
  • RyanSmithAT: @DanMatte Eh, not really? Xe-HP is just GPU tiles and their HBM dies. Xe-HPC appears to be a larger board using fix… https://t.co/XYfTp6kCwz
  • RyanSmithAT: @DanMatte It’s inevitable. You need to scale up the memory capacity and memory bandwidth with the number of tiles.… https://t.co/wpVgPPSvq3
  • RyanSmithAT: At long last, NVIDIA’s datacenter business has surpassed their gaming business. The Mellanox acquisition distorts t… https://t.co/SSPvFWLSsQ
  • RyanSmithAT: RT @anandtech: That’s a wrap on #HotChips32 for 2020. Head over to @anandtech and read one of our *21* Live Blogs covering the two-day even…
  • RyanSmithAT: @geofflangdale Other news sites have been turning off comments. And there are definitely some days I’m tempted to j… https://t.co/7ZRTl9nbOG
  • ganeshts: @joynerer @anandtech After experimenting with intel-ix-kmod (3.3.14_1), the X540-T2 behaves a bit better (initializ… https://t.co/g0jrOFkYyr
  • ganeshts: @MikeDemler @hotchipsorg @PGE4Me You should be prepared for a multi-day blackout. PGE is way overloaded — they took… https://t.co/OfrCU0JRwv
  • ganeshts: @nbcbayarea @mariannefavro 30+ hours and no end in sight for some Branham-Meridian residents. https://t.co/APUf7uikZw
  • ganeshts: @PGE4Me It has been 24+ hours since my neighborhood lost power and PGE doesn’t even have a probable cause or estima… https://t.co/q8Tb5BMiTC
  • ganeshts: @mibosshard @anandtech The chassis being soaked with heat is actually a good thing. After our stress test, SoC temp… https://t.co/crJrvbOhya

Follow @ANANDTECH

Architecture[edit]

Key changes from Cortex-M7/Cortex-M4edit

  • ARMv8.1-M (from ARMv7-M)
  • 64-bit internal bus (from 32-bit)
  • Performance
    • 4.2 CoreMark/MHz (self reported, +18.6% over M4, -19.3% over M7)
    • 1.6 DMIPS/MHz (self reported, +28% over M4, -25.2% over M7)
    • 1.15x frequency over M4 (depend on configuration)
  • Pipeline
    • 4 stages (up from 3 in M4, down from 6 in M7)
    • 2x external interrupts (480, up from 240)
    • 2×32-bit or 4×16-bit or 8×8-bit MACs/cycle (up from 1×32-bit or 2×16-bit MACs/cycle in M7)
    • FPU
    • TCM
      • 4×32-bit D-TCM interfaces (up from 2×32-bit in M7)
      • 64-bit AHB DMA port to crossbar interface (up from 32-bit in M7)
  • Bus
  • New integration
    • New coprocessor interface support
    • New custom instructions
    • New Helium extension support
    • TrustZone for ARMv8-M

Memory Hierarchyedit

The Cortex-M55 has a private L1I, L1D, I-TCM, and D-TCM. All four are configurable in size.

  • Cache
    • L1I Cache
      • 0 — 64 KiB
      • 2-way set associative
      • Optional ECC support
    • L1D Cache
      • 0 — 64 KiB
      • 4-way set associative
      • Supports both write-back (WB) and write-through (WT)
      • Optional ECC support
  • TCM
    • I-TCM
      • 0 — 16 MiB
      • Supports wait-states
      • Optional ECC support
    • D-TCM
      • 0 — 16 MiB
      • Supports wait-states
      • Optional ECC support

TWEETS

  • andreif7: Will we see Jensen in his kitchen tomorrow? Will he have amassed an even greater amount of spatulas? Place your bets now!
  • IanCutress: AI
    IoT
    TV

    Introducing the new AI-o-TV.

  • IanCutress: @bubblingpunnel1 @anandtech That’s Kitguru, not AT.

    At AT we always run vendor memory supported frequencies. So DDR4-3200.

  • IanCutress: @unecumbered
  • IanCutress: *IF* NVIDIA buys Arm, how long before the Arm name disappears?

    Just call it CUDAcpu https://t.co/E1jzZQTGkg

  • IanCutress: @HPC_Guru @NVIDIANetworkng Disapprove. Call it NVIDIA_Mellanox
  • andreif7: @huyhung411991 Yes it’s better because he outright claimed the phone was worse because it didn’t have *any* copper… https://t.co/SLwUljWUsi
  • andreif7: @huyhung411991 I’m aware of those papers and they are pointless as they don’t cover phone-class VCs — and they don’… https://t.co/5IKafnPTmY
  • andreif7: FYI: Zach’s video here is just plain wrong and complete utter nonsense.

    Pyrolytic graphite sheets (PGS) have >5x t… https://t.co/A0VfZ8Nosf

  • andreif7: @arter97 RGB
  • RyanSmithAT: @DanMatte Eh, not really? Xe-HP is just GPU tiles and their HBM dies. Xe-HPC appears to be a larger board using fix… https://t.co/XYfTp6kCwz
  • RyanSmithAT: @DanMatte It’s inevitable. You need to scale up the memory capacity and memory bandwidth with the number of tiles.… https://t.co/wpVgPPSvq3
  • RyanSmithAT: At long last, NVIDIA’s datacenter business has surpassed their gaming business. The Mellanox acquisition distorts t… https://t.co/SSPvFWLSsQ
  • RyanSmithAT: RT @anandtech: That’s a wrap on #HotChips32 for 2020. Head over to @anandtech and read one of our *21* Live Blogs covering the two-day even…
  • RyanSmithAT: @geofflangdale Other news sites have been turning off comments. And there are definitely some days I’m tempted to j… https://t.co/7ZRTl9nbOG
  • ganeshts: @joynerer @anandtech After experimenting with intel-ix-kmod (3.3.14_1), the X540-T2 behaves a bit better (initializ… https://t.co/g0jrOFkYyr
  • ganeshts: @MikeDemler @hotchipsorg @PGE4Me You should be prepared for a multi-day blackout. PGE is way overloaded — they took… https://t.co/OfrCU0JRwv
  • ganeshts: @nbcbayarea @mariannefavro 30+ hours and no end in sight for some Branham-Meridian residents. https://t.co/APUf7uikZw
  • ganeshts: @PGE4Me It has been 24+ hours since my neighborhood lost power and PGE doesn’t even have a probable cause or estima… https://t.co/q8Tb5BMiTC
  • ganeshts: @mibosshard @anandtech The chassis being soaked with heat is actually a good thing. After our stress test, SoC temp… https://t.co/crJrvbOhya

Follow @ANANDTECH

Cortex-A comparison (Armv8-A)

Feature Cortex-A32 Cortex-A34 Cortex-A35 Cortex-A53 Cortex-A55 Cortex-A57 Cortex-A65 Cortex-A65AE Cortex-A72 Cortex-A73 Cortex-A75 Cortex-A76 Cortex-A76AE Cortex-A77 Cortex-A78
Instruction set architecture and extensions Armv8-A AArch32 only Armv8-A AArch64 only Armv8-A Armv8-A Armv8-A, Armv8.1 extensions, Armv8.2 extensions, Cryptography extensions, RAS extensions, Armv8.3 (LDAPR instructions only), Armv8.4 Dot Product Armv8-A Armv8-AAArch64 onlyArmv8-A, Armv8.1 extensions, Armv8.2 extensions, Cryptography extensions, RAS extensions, Armv8.3 (LDAPR instructions only) Armv8-A, Armv8.1 extensions, Armv8.2 extensions, Cryptography extensions, RAS extensions, Armv8.3 (LDAPR instructions only), Armv8.4 Dot Product Armv8-A Armv8-A Armv8-A, Armv8.1 extensions, Armv8.2 extensions, Cryptography extensions, RAS extensions, Armv8.3 (LDAPR instructions only), Armv8.4 Dot Product Armv8-AAArch64,AArch32 at EL0Armv8-A, Armv8.1 extensions, Armv8.2 extensions, Cryptography extensions, RAS extensions, Armv8.3 (LDAPR instructions only), Armv8.4 Dot Product Armv8-A
AArch64,
AArch32 at EL0Armv8-A, Armv8.1 extensions, Armv8.2 extensions, Cryptography extensions, RAS extensions, Armv8.3 (LDAPR instructions only), Armv8.4 Dot Product
Armv8-A
AArch64
AArch32 at EL0Armv8-A, Armv8.1 extensions, Armv8.2 extensions, Cryptography extensions, RAS extensions, Armv8.3 (LDAPR instructions only), Armv8.4 Dot Product
Armv8-A, Armv8.1 extensions, Armv8.2 extensions, Cryptography extensions, RAS extensions, Armv8.3 (LDAPR instructions only), Armv8.4 Dot Product
Pipeline In order In order In order In order In order Out of order Out of order Out-of-order Out of order Out of order Out-of-order Out-of-order Out-of-order Out-of-order Out-of-order
Superscalar       Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes
Neon and Floating Point Unit Optional Optional Optional Optional Optional Included Included Included Included Included Included Included Included Included Included
Floating Point Unit only N/A N/A N/A N/A N/A Included Included Included Included Included Included Included Included Included Included
Cryptography Unit Optional Optional Optional Optional Optional Optional Optional Optional Optional Optional Optional Optional Optional Optional Optional
Physical Addressing (PA) 40-bit 40-bit 40-bit 40-bit 40-bit 40-bit 44-bit 44-bit 44-bit 40-bit 44-bit 40-bit 40-bit 40-bit 40-bit
Dual Core Lock-Step (DCLS) No No No No No No No Yes (in safety-mode) No No No No Yes (in safety-mode) No No
L1 I-Cache / D-Cache 8KB-64KB 8KB-64KB 8K-64KB 8KB-64KB 16KB-64KB 48KB/32KB 16KB to 64KB 16KB to 64KB 48KB/32KB-64KB 32KB/32KB-64KB 64KB 64KB 64KB 64KB 64KB
L2 Cache 128KB-1MB 128KB-1MB 128KB-1MB 128KB-2MB 64KB-256KB 512KB-2MB 64KB to 256KB 64KB to 256KB 512KB-4MB 256KB-8MB 256KB to 512KB 256KB to 512KB 256KB to 512KB 256KB to 512KB 256KB to 512KB
L3 Cache NA NA NA NA Optional
From 256KB to 4MB
NA Optional 512KB to 4MB Optional 512KB to 4MB NA NA Optional 512KB to 4MB Optional 512KB to 4MB Optional 512KB to 4MB Optional 512KB to 4MB Optional 512KB to 4MB
ECC / Parity Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes L2 only Yes Yes Yes Yes Yes
LPAE Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes
Bus Interfaces ACE or CHI ACE or CHI ACE or CHI ACE or CHI ACE or CHI ACE or CHI ACE or CHI ACE or CHI ACE or CHI ACE ACE or CHI ACE or CHI ACE or CHI ACE or CHI ACE or CHI
ACP Optional Optional Optional Optional Optional Yes Optional Optional Optional Yes Optional Optional Optional Optional Optional
Peripheral Port         Optional   Optional Optional     Optional Optional Optional Optional Optional
Functional Safety Support Yes Yes Yes Yes Yes Yes   Yes Yes   Yes Yes Yes Yes ASIL D systematic
Security TrustZone TrustZone TrustZone TrustZone TrustZone TrustZone TrustZone TrustZone TrustZone TrustZone TrustZone TrustZone TrustZone TrustZone TrustZone
Interrupt Controller External
GICv3
External
GICv3
External
GICv3
External
GICv3
External
GICv4
External
GICv3
External
GICv4
External
GICv4
External
GICv3
External
GICv3
External
GICv4
External
GICv4
External
GICv4
External
GICv4
External
GICv4
Generic Timer Armv8-A Armv8-A Armv8-A Armv8-A Armv8-A Armv8-A Armv8-A Armv8-A Armv8-A Armv8-A Armv8-A Armv8-A Armv8-A Armv8-A Armv8-A

Особенности ARM Cortex-A75

Производительное процессорное ядро ARM Cortex-A75 обеспечивает значительный прирост производительности и энергоэффективности по сравнению со своими предшественниками Cortex-A72 и Cortex-A73. Чип обладает улучшенной примерно на 20% производительностью при работе с целыми числами, значительными улучшениями при работе с числами с плавающей запятой и задачами с большой нагрузкой на подсистему памяти. 

Для процессора Cortex-A75 характерна пиковая производительность при однопоточных нагрузках благодаря наличию симметричного трехстороннего суперскалярного конвейера варьируемой длины с полностью произвольной (out-of-order) выборкой команд. 

Ядра Cortex-A75 обладают распределенным кластером кэша L3, поддержкой асинхронных частот и практически независимых напряжений питания для различных ядер внутри многоядерного процессора или кластера. Ядра Cortex-A75 также оснащены отдельной кэш-памятью L2 на каждое ядро с уменьшенной вдвое латентностью по сравнению со своими предшественниками.

В сочетании с распределенным модулем DynamIQ (DynamIQ Shared Unit, DSU), процессор Cortex-A75 позволяет обеспечить необходимый уровень производительности для широкого спектра системы и рынков – от смартфонов и умных домов до серверов и автомобильной электроники.

Благодаря базовому исполнению на уровне микроархитектуры ARMv8-A, вычислительные ядра Cortex-A75 обладают полной обратной совместимостью со всей экосистемой операционных систем, инструментов и приложений, разработанных для этой платформы, обеспечивая в то же время новые возможности для разработчиков систем с искусственным интеллектом. 

Описание архитектур сравниваемых процессоров

x86-64 (ia32/x86/i386/amd64/EM64T/Intel/AMD)

x86 — CISC архитектура, созданная компанией Intel, о которой знают все. Современный вариант архитектуры пошёл со времён 32-битного процессора Intel 386. Крупные игроки: Intel, AMD и VIA (а ещё тут появился какой-то Zhaoxin).

ARM

ARM — RISC архитектура разрабатываемая компанией ARM Limited с середины 80х годов. Текущие версии 32-битных ARM ядер: armv6 (ARM1136J(F)-S), armv7 (Cortex A9, Cortex A15), armv8 (CortexA53, CortexA57, Cortex A72 и выше). Процессоры данной архитектуры широко используются в мобильных телефонах, планшетах, встраиваемых устройствах, одноплатных компьютерах. Процессоры энергоэффективные и достаточно производительные.

MIPS

MIPS — RISC система команд и микропроцессорных архитектур, разработанных компанией MIPS Computer Systems. Процессоры данной архитектуры как и ARM используются в мобильных телефонах, планшетах, встраиваемых устройствах и т.д. Но почему-то больших объёмов устройств по сравнению с ARM она не достигла. Но процессоры на архитеткуре MIPS часто можно встретить в роутерах, ну и в медиа проигрывателях, а ещё она использовалась в процессоре приставки Play Station 1. Текущие реализации: 32-битная MIPS32 и 64-битная MIPS64.

Первые процессоры нового поколения

Компания ARM, ведущий мировой разработчик процессоров для мобильных устройств, представила два первых процессорных ядра Cortex-A75 и Cortex-A55 на базе новой мультиядерной процессорной микроархитектуры DynamIQ, которая на ближайшие годы станет основой всех новых процессоров семейства Cortex-A.

Новая микроархитектура DynamIQ, впервые представленная компанией в марте 2017 г., пришла на смену предыдущей технологии big.LITTLE, впервые представленной ARM в 2011 году и успешно зарекомендовавшей себя за пять с лишним лет. В ARM отмечают, что DynamIQ является дальнейшим эволюционным развитием идей и технологий big.LITTLE.

По словам представителей ARM, новые процессорные ядра Cortex-A75 и Cortex-A55 с технологией DynamIQ обеспечат оптимизацию для 50-кратного повышения производительности вычислений в области искусственного интеллекта в течение следующих трех-пяти лет, и 10-кратное увеличение производительности с применением интегрированных аппаратных акселераторов.

Новые процессорные ядра ARM Cortex-A75 и Cortex-A55

В ARM подчеркивают, что в отличие от прежнего позиционирования своих вычислительных ядер для определенных узких рынков – например, для мобильных устройств, с выпуском микроархитектуры DynamIQ компания начинает переход к гибкой универсальной платформе с огромными возможностями масштабирования, поддерживающей интеллектуальные решения для практически любых применений, от облаков и сетей до гаджетов.

Нандан Найямпали (Nandan Nayampally), глава ARM Compute Products Group, отметил: «По мере усложнения вычислительных систем, нам необходимо переосмысление мультипроцессорной обработки данных. Это означает не только гибкую обработку данных в CPU, но также совершенствование и интеграцию гетерогенных вычислений в виде, более близком к разнообразным, дифференцированным решениям. С новой архитектурой вы можете настраивать производительность как на уровне кластеров, так и отдельных процессорных ядер, устанавливая для каждого подходящий уровень производительности и характеристик потребления энергии».

DynamIQ выводит возможности big.LITTLE на новый уровень

Вместе с первыми процессорными ядрами Cortex-A на платформе DynamIQ компания также представила новое графическое ядро ARM Mali-G72. Список улучшений новой графики включает расширенную поддержку игровых и VR-технологий, а также специфические возможности в области машинного обучения.

Новая графика ARM Mali-G72

Графика ARM Mali-G72 ориентирована на использование в мобильных устройствах премиального сегмента и обещает увеличение производительности на 40% по сравнению с предыдущим поколением.

Обновленное семейство процессорных ядер Cortex-A: что нового

Процессорная технология DynamIQ унаследовала от архитектуры предыдущего поколения ARM big.LITTLE проверенную временем организацию вычислительных мощностей – когда экономичные процессорные ядра сочетаются в одном кристалле с несколькими высокоэффективными ядрами. Это позволяет сконструировать мобильный процессор, способный при необходимости значительно наращивать производительность, и экономить заряд батареи мобильного устройства в остальное время.

Особенности архитектуры новых процессорных ядер Cortex-A

Развивая идею «правильный процессор для правильной задачи», архитектура DynamIQ поддерживает до 8 процессорных ядер на один вычислительный кластер, при этом кластеров в финальном чипе может быть практически бесконечно много.

Каждый вычислительный кластер, в свою очередь, обеспечивает определенный уровень производительности. В отличие от традиций big.LITTLE, где использовалось только попарное ускорение мощных и экономичных ядер (2+2, 2+4, 4+4 и т.п.), архитектура DynamIQ может работать с любыми сочетаниями экономичных и мощных ядер – от 1+3 или 1+7 до любых других.

Более гибкая работа вычислительных кластеров нового типа

Благодаря микроархитектуре DynamIQ, каждое ядро кластера может иметь различные показатели производительности и энергопотребления. Новая архитектура DynamIQ также поддерживает ряд новых инструкций, оптимизированных для ускорения процесса машинного обучения и для работы с приложениями искусственного интеллекта.

Специфика микроархитектуры DynamIQ

Дополнительную гибкость новой вычислительной архитектуре придает переделанная подсистема памяти, которая обеспечивает более быстрый доступ к данным при одновременном снижении энергопотребления. 

Архитектура DynamIQ способна обеспечить низкое энергопотребление благодаря быстрому переключению между различными уровнями состояния и точному управлению уровнями производительности.

Загрузчик ОС

  • проверка целостности образа ОС перед запуском;
  • обновление программ;
  • сервисные функции, функции первоначальной инициализации устройства;
  • самотестирование.

реальности

  • инициализирует память перед запуском ОС и загружает ядро ОС в память;
  • инициализирует часть периферии;
  • часто реализует хранение двух образов ОС: текущего и резервного, или образа для восстановления;
  • контролирует образ ОС перед загрузкой;
  • дает сервисный режим работы даже при испорченном образе ОС.

https://www.kernel.org/doc/Documentation/arm/Booting

  1. После включения или сброса процессор загружает образ u-boot, хранимый в Flash-памяти, в ОЗУ и передает управление на первую команду этого образа.
  2. u-boot инициализирует DDRAM.
  3. u-boot инициализирует драйверы загрузочного носителя (ЗН), например, eMMC, NAND Flash.
  4. u-boot читает с ЗН область переменных конфигураций. В конфигурации задан скрипт загрузки, который u-boot далее исполняет.
  5. u-boot выводит в консоль предложение прервать процесс загрузки и сконфигурировать устройство. Если за 2-3 секунды пользователь этого не сделает, запускается скрипт загрузки.
  6. Иногда скрипт начинается с поиска подходящего образа ОС для загрузки на всех доступных носителях. В других случаях ЗН задается в скрипте жестко.
  7. Скрипт загружает с ЗН в DDRAM образ ядра Linux (zImage), файл Device Tree с параметрами ядра (*.dtb).
  8. Дополнительно скрипт может загрузить в DDRAM образ initrd – маленькой файловой системы с необходимыми для старта драйверами устройств. Современные дистрибутивы Linux иногда используют initrd, а иногда – нет.
  9. Разместив загруженные 2 или 3 файла в памяти, скрипт передает управление на первую команду образа zImage (ядро Linux).
  10. zImage состоит из распаковщика и сжатого образа ядра. Распаковщик развертывает ядро в памяти, и загрузка ОС начинается.

Hyper-Threading (гиперпараллельность)

Процессоры Intel используют технологию, называемую: hyper-threading. С технологией «hyper-threading» каждое физическое ядро видится системе, как два отдельных логических ядра. На скриншоте выше, мы не используем четырехядерный процессор, это всего лишь двухядерный процессор с технологией «hyper-threading».

Она в некоторой степени повышает производительность, но все же двухядерный процессор с технологией «hyper-threading» далеко не так хорош, как настоящий четырехядерный процессор. Ведь в нем по-прежнему только два физических ядра, хотя этот трюк и позволяет им делать одновременно немного больше работы.

Управление и мониторинг ядер

Из диспетчера задач Windows вы можете контролировать, какие программы используют ядра процессора. Щелкните правой кнопкой мыши на панели процессов и выберите пункт «Задать соответствие».

Здесь вы сможете выбрать какие из физических процессоров (ядер) будет использовать приложение. Большую часть времени вам не понадобится данная возможность, но если вы хотите ограничить доступ к определенным ядрам для избегания ошибок, например в старых компьютерных играх, то эта возможность будет очень полезной.

С помощью диспетчера задач вы можете использовать вкладку «Быстродействие» для просмотра использования каждого ядра вашего процессора.

Разновидности процессоров ARM

Архитектура Коммерческое название Распространенные виды Запуск Linux
ARMv4 ARM7 ARM7TDMI Нецелесообразно
ARMv5 ARM9 ARM926EJ-S Да
ARMv6 ARM11 ARM1176JZF-S Да
Cortex-M0 Cortex-M0 Нет
ARMv7 Cortex-M Cortex-M3 Нецелесообразно
Cortex-A Cortex-A9 Да
Cortex-R Cortex-R4 Да
ARMv8 Cortex-A Cortex-A53 Да
  • Микроконтроллеры отличаются наличием на кристалле Flash-памяти и рабочего ОЗУ. Применяются для задач относительно малой автоматизации.
  • Application Processor преимущественно пользуется внешней памятью — DDRAM и Flash. Мы их дальше будем называть просто — процессоры. Масштаб задач у них больше.

Взять на жизнь батареи

Как мы все знаем, процессор является крупнейшим потребителем ресурсов батареи. В общем сценарии использования, то будет стекать аккумулятор быстро, если вы делаете несколько ресурсоемких задач, таких как HD Streaming или игр по этому вопросу. И, число процессорных ядер играет важную роль здесь.

Предположим, что 4 ядра процессора работают одновременно внутри вашего смартфона. В другом случае, 8 процессорных ядер могут работать. Как это происходит, потребление энергии батареи будет выше во второй возможности. Но, это все гипотезы, потому что вы не будете иметь все четыре ядра или все восемь ядер, работающих одновременно.

Даже тогда, вы можете увидеть некоторые дополнительные дренажные каналы аккумуляторной батареи, если ваш смартфон имеет процессор окта-Core внутри. Это что-то серьезное, потому что смартфон батареи не больше, в зависимости от роста вычислительной мощности.

Суммируя вещи — OCTA Ядро против Quad Core

Ссылаясь на то, что мы уже говорили выше, нет никакого смысла идти за цифрами. На практике, только потому, что у вас есть восемь процессорных ядер в устройстве не означает, что у вас есть более высокую производительность, чем четырёхъядерные устройств. Это также о том, являются ли эти ядра процессора используются должным образом — по устройству и всех ресурсоемких приложений там.

На сегодняшний день, существует не так много, что программы попадают в эту категорию, но мы можем ожидать, что они в ближайшее время. До этого момента, то наличие окта-Core смартфон вместо смартфон четырехъядерных процессоров не собирается, чтобы дать вам что-нибудь хорошее. Вы в буквальном смысле тратить деньги. Кроме того, вы должны не только быть сосредоточены на цифрах в то время как собирание процессоры.

В некоторых случаях, Quad Core процессор может быть мощным, чем окта процессор. Это также о ядрах, которые используются в них. Другими словами, «окта Ядро является мощным, чем Quad Core ‘миф построен маркетологов и производителей смартфонов, грабить деньги от простых людей. И, никогда не когда-нибудь снова попасть в эту яму. Процессор имеет значение, а не количество ядер!

Hyper-Threading (гиперпараллельность)

Процессоры Intel используют технологию, называемую: hyper-threading. С технологией «hyper-threading» каждое физическое ядро видится системе, как два отдельных логических ядра. На скриншоте выше, мы не используем четырехядерный процессор, это всего лишь двухядерный процессор с технологией «hyper-threading».

Она в некоторой степени повышает производительность, но все же двухядерный процессор с технологией «hyper-threading» далеко не так хорош, как настоящий четырехядерный процессор. Ведь в нем по-прежнему только два физических ядра, хотя этот трюк и позволяет им делать одновременно немного больше работы.

Confused ли окта-ядерные процессоры в два раза быстрее, чем четырехъядерных процессоров? Здесь мы сравнили OCTA Ядро против процессоров Quad Core для вас.

Был момент, когда люди покупали смартфоны в зависимости от того, что сказал производители в рекламе и других местах. Теперь, когда у нас есть четкое представление о том, как работают смартфоны, клиенты стали осознавать различные аспекты. Мы считаем, что самая большая путаница окта Ядро против процессоров Quad Core. Это общепризнанным тот факт, что процессор имеет решающую роль в выполнении смартфона.

Около двух лет назад, процессор Quad Core мобильные телефоны были роскошью в мире смартфонов. Были только несколько флагманских устройств, поставляемых вместе с процессорами Quad-Core внутри. Оглядываясь назад, однако, мы прошли огромный рост в секторе мобильной производительности. Сегодня даже некоторые бюджетные дружественные устройства обеспечивают окта-процессоров. По крайней мере, у вас есть выбор, когда речь заходит о выборе процессора для устройства.

В этой статье мы будем определить разницу между четырехъядерных процессора и окта ядра процессора — так что вы можете принять быстрое решение. Мы также сравним некоторые популярные четырехъядерных и окта ядра процессора наборы из Snapdragon. Таким образом, вы можете действительно понять, что это должно иметь окта-ядро SoC вместо четырёхъядерный один.

Octa-core vs Quad-core Performance

In the case of quad-core processors, all the processor cores can be brought to work. This is, once again, under some particular circumstances. When you are reading an article or browsing your messages, all its four cores may not be in use. Nevertheless, if you are streaming some HD Videos or dealing with some graphics-hungry games, chances are, all the cores are at work. In short, the trigger here is whether an app/game is optimized to use all the processor cores in a single chip.

Things are a bit different in the case of most Octa-Core processors in the market. According to the processor design, there will be two sets of processor cores. Each set will be comprised of Four Processor Cores. Out of these, four cores are lower-powered and four other cores are high-powered. One thing to be noted here is that the low-power cores are always at work, in most smartphones. So, you don’t have to worry if you can’t find the double speed in your Octa Core processor device when compared to the quad-core ones.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector