На ежегодном ивенте Tech Day британская корпорация ARM, являющаяся одним из крупнейших разработчиков вычислительных ядер для мобильных устройств, обнародовала подробную информацию о своем новом сверхпроизводительном и энергоэффективном процессорном ядре Cortex-A72, которое было анонсировано еще в феврале текущего года. Говоря более простыми словами, новая платформа ARM Cortex-A72 — более быстрая, эффективная и занимает меньшую площадь, чем Cortex-A57, которая предшествует этой модели. Первые 16-нанометровые однокристальные микросхемы FinFET с Cortex-A72 в основе ожидаются в 2016 году — производителем выступит тайваньская компания TSMC.
Что касается более подробной информации о строении нового вычислительного ядра ARM Cortex-A72, то картина, а точнее блок-схема, выглядит следующим образом: три функциональных блока в ширину, а также пять функциональных блоков в высоту — такая конструкция оказалась значительно шире, чем Cortex-A57, что привело к сопутствующему повышению однопоточной производительности. Наряду с новой архитектурой, ARM «заново оптимизирует каждый логический блок в Cortex-A57», чтобы снизить энергопотребление и площадь (то есть размер кристалла), которая, в свою очередь, снижает статические потери мощности посредством утечек.
Углубляясь дальше в некоторые значительные логические изменения в блок-схеме Cortex-A72, стоит отметить, что компания ARM заявляет о существенно улучшенном кластере прогнозирования — в ядре Cortex-A72 он приблизительно на 20% лучше, чем в Cortex-A57. Также британский производитель переработал трехполосный кэш данных L1, заявив о том, что в Cortex-A72 он «почти такой же мощный, как с прямым отображением кэша», является гораздо меньше (приблизительно 10%), а также в нем реорганизовано диспетчерское управление.
Когда дело доходит до функциональных блоков, то в этой области ARM так же сообщает об успехах по всем направлениям. Все направления — это FMUL, FADD, FMAC и CVT. Новое ядро Cortex-A72 может похвастаться более высокой пропускной способностью, включая общую кэш-память L2. Точные цифры, к сожалению, приведены не были, но компания ARM довольно настойчива и заявляет, что ключевой частью Cortex-A72 является действительно сильный прирост производительности по сравнению с Cortex-A57. Известные спецификации вы также можете увидеть на официальных слайдах от ARM — мы лишь более подробно раскрываем эти данные.
Новое ядро ARM Cortex-A72 предназначено в первую очередь для следующего поколения технологического процесса — 14 и 16 нанометров соответственно, однако корпорация ARM кратко затронула и эксплуатационные характеристики Cortex-A72, благодаря чему стало известно, что в случае с этим новым ядром будет использоваться 28-нанометровый технологический процесс. Обе новых процессора от Qualcomm (Snapdragon 618, Snapdragon 620) и MediaTek (MediaTek MT8173) будут изготавливаться с применением 28-нанометрового технологического процесса и их приход на рынок состоится уже в этом году. Преимущество 28 нанометров, конечно, уже меньше, но все еще значительное.
Таким образом, новая разработка Cortex-A72 от корпорации ARM — это зверь. В зависимости от нагрузки, по утверждениям ARM, увеличение количества исполняемых микропроцессором инструкций за такт (IPC) составляет скачок от 20 до 60%. Более высокая рабочая тактовая частота (2.7 ГГц для Cortex-A72 против 2.5 ГГц у Cortex-A57), меньшая площадь и сниженное энергопотребление показывает результат в виде больше приблизительно на 10% количества исполняемых инструкций за такт. С точки зрения энергетической эффективности (то есть производительности на ватт), ARM сообщает, что Cortex-A72 более энергоэффективный на 30% по сравнению с Cortex-A57 (у него 18%).
Стоит отметить, что у британской ARM, несмотря на успешные разработки для производителей мобильной электроники, есть и серьезный конкурент на этом рынке — компания Qualcomm в ближайшие пару месяцев тоже подробно расскажет о фирменной процессорной системе высокого класса следующего поколения, которая получит название Kryo. Ожидается, что на базе Kryo будут построены следующие флагманские процессоры от Qualcomm — Snapdragon 814 и Snapdragon 820. Между тем, не менее известные платформы Intel Core M и Cherry Trail уже на рынке. В следующем же году выстрелит и Intel — этот производитель готовит к выходу устройства на базе Skylake (возможно, Surface Pro 4) и Willow Trail.
