ARM Cortex-A15の説明:IntelのAtomは停止していますが、停止していません

過去2年間、スマートフォンの進歩とタブレット市場はARMのCortex-A9によって牽引されてきました。小型のモバイルプロセッサは非常に機能的であることが証明されていますが、歯が少し長くなっています。 QualcommとAppleのカスタムチップにより、ここ9か月でA9ベースのハードウェアの風が吹き飛ばされ、Cortex-A15のデビューが実にタイムリーになりました。

Cortex-A15の機能を理解する最良の方法は、チップの遺産をしっかりと念頭に置くことです。 Cortex-Aファミリの各反復により、CPUの実行効率とパフォーマンスが向上しましたが、常に低電力の範囲内にとどまることを目標としています。 Cortex-A15はこの伝統を継続することを目的としていますが、これはARMがローエンドサーバー市場を明確に目指した最初のチップでもあります。



Cortex-A9の論理的進化

A15は、まったく同じプロセッサで非常に異なる使用シナリオをターゲットにしたい企業に期待するものとまったく同じです。これは、40ビットの物理アドレス指定、複数の電源ドメイン、ハードウェアレベルの仮想化、およびARMv7 ISAに対するいくつかの新しい命令をサポートする32ビットチップです。 L1キャッシュの幅は2倍です(128ビット、64から最大)。 Cortex-A15は、クロックサイクルごとに3つの命令をデコードでき(A9は2つしかデコードできません)、A9の4つと比較して、サイクルごとに8つのマイクロオペレーションを発行できます。



A15の分岐予測子は、A9の分岐予測子よりも高度で、より広範囲の命令を順不同で実行でき、128ビットのNEON / SIMD命令を1サイクルで実行できます。 2つのロード/ストアコマンドを同時に実行でき、複数のクロックドメインをサポートします。



これらの機能強化により、Cortex-A15はCortex-A9よりも大幅に強力になります。 Anandtechの 最近のベンチマーク サムスンの新しいChromebookでは、Intelのデュアルコア/クアッドスレッドAtomを上回っています。これは当然のことです。 Intelが2008年にコアをリリースして以来、Atomに対して行った実質的にすべての改善は、方程式の電力効率の側面にありました。チップのパフォーマンスはほとんど上昇していません。

Cortex-A15の最も重要なツールの1つは、実際にはCPUの一部ではありません。サーバーチップには高度なリンケージと相互通信機能が必要ですが、平均的なスマートフォン/タブレットがそれらを必要としない場合、これらのコンポーネントをベースCPU設計に組み込むことは意味がありませんでした。 ARMのCoreLink CCI-400(キャッシュコヒーレントインターコネクト)は、CPU、MMU、グラフィックス、イーサネット、およびメモリコントローラーを接続するシリコンの独立したブロックです。

CCI-400は、サーバーにプッシュするARMの計画に不可欠です。各コンポーネントは128ビットのデータパスを使用してCCIに接続し、ユニットはCortex-A15のクロック速度の50%で動作するように設計されています。これは、500MHz〜1.25GHzのクロック速度で動作します。 ARMは、CCI-400を big.LITTLE、同じSoCでCortex-A15とCortex-A7 CPUを組み合わせて実行効率を最大化するそのペアリング方式ですが、チップは主に高密度サーバーSoCの接続に使用されると予想されます。



A15を使用する

これまでに見た数値に基づくと、Cortex-A15は最速の1つです。 最速—現在市場に出ているモバイルアーキテクチャ。多くは実装に依存します。スマートフォン/タブレットのパフォーマンスは、キャッシュサイズ、RAM速度、メモリチャネルの数、そしてもちろん電力エンベロープによって大きく異なります。

CoreLink CCI 400

Cortex-A15 意志 携帯電話に表示されますが、このスライドは、ARM自身のプレゼンテーションから、タブレット、ノートブック、NAS、ルーター、およびサーバーに重点を置いています。現時点では、A15はハイエンド電話に限定される可能性があります。そこにいても、周波数に関するARMのガイダンスが何かあれば、バッテリーの寿命は打撃を受けるでしょう。

現時点では、Cortex-A15について考える最良の方法は、パフォーマンスを最も重視し、その後に消費電力に打撃を与えるアーキテクチャとしてです。 Cortex-A9、Krait、またはAtomほど柔軟ではない可能性がありますが、バッテリーが大きいタブレットやローエンドのWindows RTノートブックで大きな勝利を収めることができます。

Cortex-A15は、Chipzillaのモバイルプランを脅かしていますか?

AtomとCortex-A15のパフォーマンスのギャップを調べ、ARMがその日、ゲーム、セット、マッチで勝利したと結論する人がいます。これは不正確です。現在の32nm Atomパーツ(MedfieldおよびClover Trail)は、古い45nnmハードウェアよりも消費電力が大幅に少なくなっています。さらに重要なのは、1.7GHzのCortex-A15をすぐにスマートフォンに押し込む人がいないという事実です。

携帯電話とタブレットにおけるインテルの最初の取り組みは、ミッドレンジ市場での競争力を高めることを目的としています。対照的に、Cortex-A15はハイエンドパーツです。 Intelが22nm AtomリフレッシュとAMDの28nmを発表するまで、どちらのx86メーカーからの深刻な競争にも直面しません。 キャビン デビュー。これらのイベントはどちらも2013年半ばに予定されています。

ARMのさまざまなパートナーは、スマートフォンよりもサーバー、クラウドデバイス、タブレット/ノートブックのCortex-A15の周囲でノイズを多く発生させると予想しています。それは現時点ではIntelの企業の利益に対する脅威ではありませんが、次のような超高密度サーバーの場合、サンタクララに長期的な問題をもたらす可能性があります。 AMD / SeaMicroが作成したもの、従来のx86市場をかじり始めます。

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