Arm, Yeni Nesil Akıllı Telefon İşlemcileri için Yeni CPU Çekirdeklerini Tanıttı

Dünyanın birçok akıllı telefonu ve diğer mobil cihazlarında kullanılan işlemcileri tasarlayan şirket Arm, en yeni nesil CPU çekirdeklerini duyurdu. Yeni çekirdekler, amiral gemisi Cortex-X4 çekirdeğini, Cortex-A720 performans çekirdeğini ve Cortex-A520 verimlilik çekirdeğini içerir. Bu çekirdekler, önceki nesillere göre önemli bir performans artışı sağlamak ve aynı zamanda verimliliği artırmak için tasarlanmıştır. Yeni çekirdekler, Arm’ın en son Armv9.2 mimarisine dayanmaktadır. Ayrıca çok çeşitli yeni özellikleri, makine öğrenimini ve kriptografiyi desteklerler.

Arm’ın 2023 için CPU çekirdekleri

Arm, SoC’leri kendi başına üretmese de, Toplam Bilişim Çözümü sunar (TCS) platformu, üreticilerin kendi çip uygulamalarını oluşturmalarına yardımcı olacak bir referans tasarım olarak. Bu yılki Toplam Bilgi İşlem Çözümünün adı TCS23. Üç seviye CPU çekirdeği içerir: Cortex-X4, Cortex-A720 ve Cortex-520. Her çekirdek, farklı türde bir iş yükü için tasarlanmıştır ve eksiksiz bir sistem çözümü sağlamak için birlikte çalışabilirler.

Bu çekirdeklerin performans ve verimlilik kazanımlarını tartışmadan önce, TCS23’teki önemli bir değişikliği not etmek önemlidir. Bu yıl ARM, CPU yapısında büyük bir değişiklik yaptı. Tüm yeni çekirdekler yalnızca 64 bit olacak ve 32 bit revizyon olmayacak. Bu, dizüstü bilgisayarlar gibi diğer segmentlerdeki gelecekteki tüm üst düzey akıllı telefon yonga setlerinin ve Arm SoC’lerin yalnızca 64 bit olacağı anlamına gelir.

Bu değişiklik sert görünebilir, ancak bir süredir üzerinde çalışılmaktadır. Arm, en son çekirdeklerinde 32 bit desteği aşamalı olarak kaldırıyor ve Google, geliştiricileri birkaç yıldır uygulamalarını 64 bit’e güncellemeye teşvik ediyor. Şimdi 32-bit Android nihayet yolun sonunda gibi görünüyor.

Arm Cortex-X4 CPU Çekirdeği

Şimdi amiral gemisi Cortex-X4’e geçelim. Mimari olarak geçen yılki X3’e benziyor. Ve geçen yılın çekirdekleriyle aynı frekanslarda çalışabilir, ancak %40’a kadar daha az güç kullanır. Ayrıca fiziksel boyut olarak %10’dan daha küçük ve şimdiye kadar yapılmış en verimli Cortex-X çekirdeği.

X4’ün performans iyileştirmeleri, bir dizi ön uç ve arka uç değişikliğinden gelir. Ön uçta Arm, yanlış olması durumunda maliyetli olabilecek dal tahminini iyileştirdi. Arm ayrıca 2MB L2 önbelleğin gerçek dünya kullanımında daha yüksek performans sağlayacağını vaat ediyor.

Ayrıca, X4 çekirdeğinde daha fazla Aritmetik Mantık Birimi (ALU’lar), bir şube birimi ve bir Çarpma-Biriktirme birimi bulunur. Ayrıca, kayan nokta ve karekök işlemlerini ardışık düzenler.

Arka uçta, yük deposu adres üretimi, döngü başına 3 komuttan 4’e çıkarıldı ve L1’deki öteleme arabelleği iki katına çıkarıldı. Tüm bu değişiklikler, Cortex-X4 ile ortalama %15 performans artışı sağlıyor.

Cortex-A720

X serisi çekirdekler yüksek performans için tasarlanırken, A serisi çekirdekler genellikle güç ve performansı dengeler. Ve Arm’ın yeni Cortex-A720’si bir beklenti değil.

Yeni Cortex-A720 CPU çekirdeği, geçen yılki Cortex-A715 çekirdeğine göre %20 daha fazla güç verimliliğine sahiptir. Ayrıca aynı güç tüketimi için %4 daha fazla performans sağlayabilir. Bunun nedeni, daha kısa ve daha verimli işlem hatları ve yeni bir uzamsal önceden getirme motoru dahil olmak üzere bir dizi tasarım değişikliğidir.

Arm, Cortex-A720’nin çeşitli boyutlarda uygulanmasını da mümkün kıldı. En küçük konfigürasyon, Cortex-A78 çekirdeği ile aynı boyuttadır ve yine de %10 daha fazla performans ve ARMv9’un tüm güvenlik özelliklerini sağlayacaktır. Elbette bu daha küçük konfigürasyon akıllı telefonlar için ideal değil. Ancak, silikon alan boyutunun sınırlayıcı bir faktör olduğu diğer cihazlarda faydalı olabilir.

Cortex-A520

Son olarak, Arm’ın CPU duyurusu Cortex-A520 çekirdeğini içeriyor. X serisi ham hesaplama gücüne odaklanırken ve A7xx serisi hesaplama ihtiyaçları ile güç tüketimini dengelerken, A5xx serisi uzun pil ömrü için optimize edilmiştir. Cortex-A720 ve Cortex-X4 gibi, A520 de yalnızca 64 bitlik bir çekirdektir.

Arm, önceki nesil A510 çekirdeğinden %22 daha verimli olduğunu söylüyor. Arm, bu verimliliği bir ALU ünitesini kaldırarak elde etmiştir. Ancak mühendisler ayrıca veri ön getirme ve önbellekte iyileştirmeler yaparak ortalama performansı %8 oranında artırmalarına olanak sağladı.

DymaicIQ

Arm’ın DynamIQ Paylaşımlı Birimi (DSU), Arm’ın temel tasarımlarını kullanan herhangi bir çipin kritik bir bileşenidir. Çok çekirdekli bir küme oluşturmak için bir veya daha fazla çekirdeği bir L3 bellek sistemi, kontrol mantığı ve harici arabirimlerle entegre eder. Bu, tüm çekirdeklerin birbirleriyle iletişim kurmasını ve performans ve verimlilik için gerekli olan kaynakları paylaşmasını sağlar.

DSU’nun en son sürümü olan DSU-120, önceki sürüm olan DSU-110’a göre bir dizi iyileştirme sunar. Bu iyileştirmeler arasında küme başına 14 adede kadar çekirdek desteği, 32 MB’a kadar L3 önbellek ve bir dizi önemli alanda iyileştirilmiş verimlilik yer alır. Bu iyileştirmeler tüm çipe fayda sağlayacak, ancak güç tüketimi ve verimlilik üzerinde özellikle olumlu bir etkiye sahip olacak.

Son sözler

Bu 64-bit Armv9.2 CPU’lar, Snapdragon, MediaTek, Samsung ve diğerlerinden amiral gemisi SoC’lerin yapı taşı olacak. Arm’ın dahili testi, yeni CPU’ların 1+5+3 çekirdek düzeninde önemli performans ve verimlilik kazanımları sunduğunu gösterdi. Ancak çip üreticileri, performansı ve verimliliği etkileyebilecek kendi CPU düzenlerini seçecektir.

Geçmiş trendlere dayanarak, bu yılın sonuna kadar Arm’ın yeni çekirdeklerine sahip SoC’lerle çalışan akıllı telefonlar görmeyi bekleyebiliriz. Arm ayrıca yeni CPU’ların yanı sıra güncellenmiş bir Immortalis-G720 GPU’yu da duyurdu.