واحد خبر mobile.ir : کمپانی انگلیسی ARM در روز دوشنبه 29 می 2017 (8 خرداد 1396) طی رویداد TechDay، از سه محصول جدید خود رونمایی کرد. این محصولات عبارتند از معماری‌های جدید Cortex-A75 و A55 برای طراحی CPU و همچنین واحد پردازش گرافیکی جدید Mali-G72. گفتنی است پردازنده‌های Cortex-A75 و A55 به ترتیب نسل جدید پردازنده‌های A73 و A53 بوده و Mali-G72 نیز مدل به‌روزرسانی‌شده Mali-G71 به شمار می‌رود. احتمالا می‌دانید که کمپانی ARM هیچ پردازنده‌ای را به شکل سخت‌افزاری تولید نمی‌کند، بلکه صرفا به طراحی پردازنده‌ها پرداخته و امتیاز تولید آنها را به شرکت‌های سازنده (نظیر کوالکام، مدیاتک و سامسونگ) واگذار می‌کند. لذا هر جا از پردازنده‌های Cortex یا Mali صحبت می‌کنیم، منظورمان فقط نحوه طراحی و معماری این پردازنده‌هاست، نه سخت‌افزار آن.

Cortex-A75 یک پردازنده رده بالا محسوب شده و توان بالایی دارد. توان عملیاتی حافظه و نمره این پردازنده در بنچمارک Geekbench به ترتیب 16 و 34 درصد نسبت به Cortex-A73 ارتقا یافته و می‌توانیم بگوییم عملکرد این پردازنده در مقایسه با مدل قبلی آن به طور متوسط 22 درصد بهبود یافته است. از طرفی سطح عملکرد پایدار A75 و A73 یکسان است؛ این بدان معناست که در هنگام اجرای طولانی‌ترِ تسک‌های سنگین، عملکرد CPU افت نمی‌کند. البته ARM مراقب این نکته هم بوده که این سطح عملکرد بالا به قیمت مصرف بالای انرژی تمام نشود. اندازه پردازنده A75 تقریبا 2.5 برابر A55 بوده و حوزه کاربردی آن، زیرساخت‌ها، صنعت خودرو و کارکردهای قدرتمند موبایلی – از جمله واقعیت مجازی، واقعیت افزوده و بازی‌های با کیفیت بالا – را شامل می‌شود. طبق تحقیقات ARM، محبوبیت این بازی‌ها به شدت در حال افزایش است.

یکی دیگر از تغییراتی که در معماری A75 شاهد آن هستیم، باز نمودن "پاکت قدرت" (power envelope) بزرگ‌تر – تا 2 وات – برای تراشه‌هایی است که از این هسته استفاده می‌کنند، که در نتیجه عملکرد چنین تراشه‌هایی در دیوایس‌هایی با صفحه بزرگ‌تر، تا 30 درصد بیشتر خواهد شد. البته باید توجه داشت که صفحه "بزرگ" در قاموس ARM، اساسا به صفحه لپ‌تاپ اشاره دارد. در کاربردهای معمول موبایلی توان مصرفی 750 میلی وات به ازای هر هسته است و با افزایش این توان به 1 وات به ازای هر هسته، پرفورمنس A75 نسبت به A73 تا 25 درصد افزایش پیدا می‌‌کند.

طبق گفته ARM، پردازنده Cortex-A55 بهینه‌ترین معماری این شرکت برای CPUهای میان‌رده به حساب آمده و نسبت به مدل قبلی این سری (Cortex-A53) حدود 15 درصد بیشتر در مصرف انرژی صرفه‌جویی می‌کند که این امر، موجب افزایش عمر باتری خواهد شد.

بهینه‌تر بودن مصرف انرژی معماری‌های جدید نسبت به معماری‌های قدیمی، قابل پیش‌بینی است چرا که نشان‌دهنده سیر تکاملی ARM است، اما نکته‌‌‌ای که در نسل جدید پردازنده‌های ARM خودنمایی می‌کند، به مقوله "هوش مصنوعی" مربوط می‌شود؛ این پردازنده‌های جدید، اولین مجموعه از اجزای پردازشی این شرکت هستند که به طور اختصاصی برای مقابله با چالش‌های هوش مصنوعی onboard (روی خود دستگاه و نه‌ در کلاد) و یادگیری ماشینی طراحی شده‌اند. به علاوه، به‌روزرسانی‌هایی که ARM در سال گذشته به منظور بهبود عملکرد پردازنده‌ها در اجرای تسک‌های سنگین واقعیت افزوده و واقعیت مجازی انجام داده بود، در پردازنده‌های جدید گسترش می‌یابند.

شاید مهم‌ترین نکته درباره معماری جدید پردازنده‌های ARM، این باشد که A75 و A55 نخستین CPUهای این شرکت هستند که از تکنولوژی DynamIQ پشتیبانی می‌کنند. به موجب فناوری DynamIQ، دست سازندگان چیپ‌ست در ترکیب و تطبیق دادن هسته‌های پردازشی در یک خوشه (Cluster) بازتر می‌شود. در گذشته، طراحی ARM به این شکل بود که چند CPU قوی‌تر اصطلاحا بزرگ یا big (از سری A7x) و به همان تعداد CPU ضعیف‌تر اصطلاحا کوچک یا LITTLE (از سری A5x) ترکیب شده و یک چیپ‌ست را تشکیل می‌دادند. اما به لطف فناوری DynamIQ، اکنون این امکان برای سازندگان چیپ‌ست فراهم می‌شود که بتوانند یک خوشه ترکیبی از CPUهای بزرگ و کوچک – با آرایش دلخواه مثل 4+4، 2+6، 1+7، 1+3 یا هر آرایش دیگری (تا حداکثر هشت CPU) – طراحی کنند. به عنوان مثال، یک سازنده چیپ‌ست برای تولید تراشه‌ای بهینه با عمر طولانی باتری و سقف بالایی از عملکرد تک‌ریسه‌ای، می‌تواند 7 هسته پردازشی کوچک A55 را با تنها یک هسته بزرگ A75 در یک خوشه ترکیب کند. این در حالی است که در گذشته، سازندگان چیپ‌ست مجبور بودند برای ترکیب ریزمعماری‌های مختلف، از معماری big.LITTLE و هسته‌های یکسان در خوشه‌های چندگانه استفاده کنند.

جان رانکو (John Ronco)، مدیر بازاریابی ARM، معتقد است، به لطف معماری بهتر، ریزمعماری مناسب‌تر و بهینه‌سازی‌های بهتر نرم‌افزاری، ظرف 3 تا 5 سال آینده، عملکرد هوش مصنوعی تا 50 برابر بهبود خواهد یافت. از طرفی، فناوری DynamIQ در بردارنده تغییرات مفیدی است، از جمله طراحی دوباره زیرسیستم‌های حافظه و تغییرات کوچکی در نحوه کارکرد "کَش"های CPU. همین عوامل، استریم حافظه در A55 را (نسبت به A53) دو برابر کرده است. با توجه به اینکه تعداد 1.7 میلیارد دستگاه الکترونیکی در سه سال اخیر، با تراشه‌هایی منطبق بر معماری پردازنده‌های A53 وارد بازار شده است، این پردازنده A55 است که بزرگ‌ترین تفاوت را در راستای تحقق پیش‌بینی رانکو رقم خواهد زد. A55 – که پردازنده‌ای میان‌رده محسوب می‌شود – نسبت به A53 حدود 10 تا 30 درصد عملکرد بهتری داشته و از نظر مصرف انرژی 15 درصد و از لحاظ عملکرد تک‌ریسه‌ای (single-thread) تا 18 درصد نسبت به A53 برتری دارد.

اما چیزی که باعث می‌شود سازندگان چیپ‌ست بتوانند ترکیب دلخواه خود را برای انجام تسک‌های خاص پیاده کنند، آن است که قابلیت پیکربندی در معماری‌های جدید ARM ده برابر شده، به طوری که امکان پیاده کردن 3 هزار پیکربندی مختلف در این معماری‌ها پیش‌بینی شده است.

در آخر می‌رسیم به پردازنده گرافیکی Mali-G72. علی‌رغم تغییرات بزرگی که در پردازنده‌های A75 و A55 نسبت به نسل قبل‌شان شاهد بودیم، تفاوت بسیار چشمگیری بین Mali-G72 و پردازنده قبلی آن یعنی Mali-G71 دیده نمی‌شود. Mali-G72 از نظر مصرف بهینه انرژی 25 درصد و از حیث تراکم عملکرد 20 درصد نسبت به Mali-G71 بهبود یافته است. مورد دوم به این معناست که سازندگان تراشه می‌توانند با حفظ اندازه قبلی، هسته‌های بیشتری را در پردازنده جای دهند که در نتیجه آن، بدون صرف هزینه بیشتر، عملکرد بالاتری را خواهیم داشت. در گذشته، ARM چیزی حدود 16 تا 20 هسته Mali-G71 را به عنوان تعداد مطلوب هسته برای دیوایس‌های موبایل در نظر می‌گرفت، اما این بار در طراحی پردازنده‌های گرافیکی بر مبنای Mali-G72، امکان نزدیک شدن به حداکثر 32 هسته سایه‌زن (shader) فراهم شده است.

معماری‌های Cortex-A75 و A55 در پایان سال 2016 به شرکای سخت‌افزاری ARM ارائه شدند. لذا این کمپانی‌ها چند ماهی فرصت داشته‌اند تا درباره چگونگی کار با این معماری‌ها تصمیم‌گیری کنند. به گفته ARM – که چندی است تحت تملک کمپانی ژاپنی SoftBank درآمده – به احتمال زیاد نخستین دیوایس‌های موبایلی با پردازنده‌هایی منطبق بر معماری‌های جدید، در سه‌ماهه اول سال 2018 به بازار عرضه می‌شوند. اما بد نیست بدانیم، ARM پدیده جدیدی موسوم به "سرعت چین" (China speed) را نیز محتمل می‌داند. "سرعت چین" به این پدیده اشاره می‌کند که سازندگان چینی اسمارت‌فون، تقریبا بلافاصله پس از عرضه معماری‌های ARM، آنها را در تولید محصولات‌شان به کار می‌گیرند. به عنوان مثال، Mate 9 (محصول هواوی)، تنها 8 ماه پس از ارائه معماری Mali-G71 به شرکای ARM، به بازار عرضه شد. اگر این پدیده در مورد A75 و A55 هم صدق کند، بعید نیست در سال جاری میلادی دیوایس‌هایی را ببینیم که با پردازنده‌هایی منطبق بر این معماری‌ها به تولید رسیده‌اند.