واحد خبر mobile.ir : کمپانی ARM، مهم‌ترین طراح معماری پردازنده در چیپ‌ست‌های حاضر در صنعت اسمارت‌فون به شمار می‌رود. این شرکت انگلیسی، در روز دوشنبه 27 می 2019 (6 خرداد 1398)، از جدیدترین برنامه‌های خود به منظور طراحی پردازنده‌های پیشرفته سال 2020 خبر داد که از جمله مهم‌ترین آنها می‌توان به طراحی معماری یک هسته پردازشی جدید با نام Cortex-A77 و همچنین معماری یک پردازنده گرافیکی با نام Mali-G77 اشاره کرد. طبق ادعای ARM، این معماری‌ها در افزایش قدرت پردازشی و کاهش مصرف پردازنده‌ها، تأثیر به سزایی خواهند داشت. ARM قرار است در نمایشگاه Computex 2019، واقع در تایپه تایوان، ابعاد بیشتری از این معماری‌های جدید را تشریح کند.

می‌توان طراحی Cortex-A77 را نسخه اصلاح‌شده معماری سی‌پی‌یو 7 نانومتری Cortex-A76 دانست که سال گذشته معرفی شده بود. یکی از بارزترین پیشرفت‌های صورت گرفته در معماری Cortex-A77، بهبود 20 درصدی در IPC است، بدون آنکه به بازدهی آسیبی برسد. IPC کوتاه‌شده instructions per clock به معنای "دستورالعمل در هر کلاک" بوده و منظور از آن، متوسط تعداد دستورالعمل‌هایی‌ست که در هر چرخه کلاک اجرا می‌شود. این امر می‌تواند فرآیند کامل کردن تسک‌های پیچیده را به شکل ملموسی تسریع کند جایی‌که به گفته ARM پرفورمنس یادگیری ماشینی در دو نسل اخیر سری 7 پردازنده‌ای این شرکت (یعنی Cortex A76 و Cortex A77) تا 35 برابر بهبود یافته است. بیشتر چیپ‌ست‌های طراحی شده در شرکت‌هایی مثل کوالکام، اپل و سامسونگ، برای پردازش‌های سنگین از دو یا چهار هسته قدرتمند (مثل Cortex-A77) برخوردار بوده و در کنار آنها، برای کارهای سبک‌تر، از هسته‌های ضعیف‌تر – که مصرف کمتری هم دارند – بهره می‌برند.

با توجه به اینکه هسته‌های Cortex-A77 نسبت به نسل قبلی خود توانمندتر هستند، در آینده شاهد انعطاف‌پذیری بیشتری در طراحی خواهیم بود و ممکن است در تراشه‌های بعدی – که عملکرد بالاتری خواهند داشت – تنها به 2 هسته قدرتمند اکتفا شود. در این صورت، امکان بهبود دیگر اجزای چیپ‌ست (مثل هوش مصنوعی سفارشی و سخت‌افزار پردازش عکس) فراهم خواهد شد.

برای درک بهتر قدرت Cortex-A77 بد نیست به این نکته اشاره کنیم که طبق ادعای ARM، عملکرد این هسته را می‌توان با هسته‌ نوت‌بوک‌های متداول بازار مقایسه کرد. ARM اظهار امیدواری کرده که با استقبال کمپانی‌های بیشتری از این معماری، بتوان در لپ‌تاپ‌ها و دیگر کامپیوترهای قابل‌حمل، ظرفیت‌های ویندوز را گسترش داد.

سیر تحول بهبود عملکرد پردازنده‌های ARM از سال 2013 تا 2020

پردازنده گرافیکی Mali-G77 با معماری کاملا جدیدی به نام Valhall طراحی شده که طبق ادعای ARM، عملکرد پردازنده را تا 40 درصد (نسبت به Mali-G76) بهبود می‌بخشد. با توجه به پیشرفت‌های حاصل‌شده در ریزمعماری Mali-G77، گفته می‌شود بازدهی انرژی در این تراشه تا 30 درصد بالاتر رفته و مصرف پهنای باند آن نیز تا 40 درصد کمتر شده است. به این ترتیب، عمر باتری دستگاه تا حد قابل‌توجهی بیشتر خواهد شد . همچنین، چگالی عملکرد نیز در این GPU تا 30 درصد ارتقا یافته و لذا طراحان چیپ‌ست این امکان را خواهند داشت تا در فضای کمتر، توان بیشتری را لحاظ کنند.

از دیگر مزیت‌های Mali-G77، افزایش سرعت یادگیری ماشینی تا 60 درصد است. به گفته ARM، این امر، عملکرد "شبکه استنتاج و عصبی" (inference and neural net) را برای دست‌یابی به هوش پیشرفته روی خود دیوایس، به میزان چشمگیری بالا می‌برد. با این حساب، گوشی هوشمند شما کارهایی از قبیل بینایی رایانه‌ای (computer vision)، بهینه‌سازی دیوایس و سایر تسک‌های مشابه را راحت‌تر انجام خواهد داد.

میزان بهبود مصرف انرژی در Mali-G77 در مقایسه با Mali-G76 در شرایط مختلف

معرفی این دو معماری جدید از سوی ARM، بیش از هر چیز نشان‌دهنده عزم این شرکت برای حفظ پیشتازی در عملکرد و شتاب رو به جلوی خود است. اقدامات زیادی در ARM در دست انجام است تا زمینه پیاده‌سازی 5G، اینترنت اشیا و فناوری رانندگی خودران هر چه زودتر فراهم شود، اما همه این امور مستلزم وجود پرسرعت‌ترین و در عین حال پربازده‌ترین تراشه‌هاست؛ همان بخشی که ARM در حال حاضر روی آن تمرکز کرده است.

اینکه محصولات مجهز به معماری‌های جدید ARM چه زمانی وارد بازار می‌شوند، به این بستگی دارد که کمپانی‌های سازنده چیپ‌ست (مثل کوالکام، سامسونگ و سایرین) از چه زمانی این تکنولوژی را در ساخت پردازنده‌های خود به کار می‌گیرند. اما به گفته برخی کارشناسان، می‌توان انتظار داشت که در سال آینده، اسمارت‌فون‌ها، تبلت‌ها و حتی لپ‌تاپ‌هایی به بازار بیایند که چیپ‌ست‌های آنها با معماری‌های جدید ARM طراحی شده باشد. حال، سؤال اینجاست که تکلیف هواوی چه خواهد بود؟ آیا همچنان هواوی می‌تواند تحت مجوز ARM به تولید چیپ‌ست بپردازد، یا اینکه مثل وضعیت کنونی، مشمول تحریم باقی می‌ماند.