ARM DynamIQ -arkkitehtuuri: Määritelmä ja tekniset ominaisuudet

Jos on jotain näkyvää suoritin teollisuus, se on se Intel ja AMD hallitsevat täysin markkinoita duopolissa, joka näyttää vertaansa vailla. Kuitenkin viime aikoina ODM (tämä tarkoittaa, että he eivät valmista pelimerkkejä, vaan vain suunnittelevat niitä) ARM on saamassa yhä tärkeämpää etenkin sellaisten mallien kanssa, kuten DynamIQ , veto, joka lupaa parantaa tehoa prosessoreista samalla kun kulutusta ylläpidetään, ja tässä artikkelissa kerromme sinulle, mistä se koostuu.

Itse asiassa, jos on olemassa ARM-malli, se on tiedossa big.LITTLE , joka koostuu heterogeenisestä arkkitehtuurista, joka koostuu suuremmista ja tehokkaammista ytimistä vaativien tehtävien suorittamiseen ja muista pienemmistä ja pienitehoisista ytimistä energian säästämiseksi, kun laite ei. vaatii suurta voimaa. Tätä arkkitehtuuria on toteutettu älypuhelinsiruissa jo kauan eikä kauan sitten, että Intel (ja näyttää jopa siltä, ​​että AMD Zen 5: n kanssa) on omaksunut samanlaisen paradigman (mutta omalla tavallaan) työpöydän prosessoreissaan, joten kaikki osoittaa mikä on tie.

ARM DynamIQ -arkkitehtuuri

ARM DynamIQ, kuinka lisätä tehoa lisäämättä kulutusta?

ARM-arkkitehtuuri on ollut käytössä monien vuosien ajan vaihtoehtona Intelille ja AMD: lle, mutta erityisesti matkapuhelimissa ja palvelimissa sen alhaisen kulutuksen ansiosta, mutta vasta vasta omena päätti luoda oman M1-sirun ja integroida sen tietokoneisiinsa, kunnes ARM on todella tullut kotimaan PC-teollisuuteen.

ARM DynamIQ

Tämä uusi arkkitehtuuri, jonka ARM on kutsunut DynamIQ: ksi (se on englanninkielinen sanaleikki, joka yhdistää sanan "dynaaminen" ja "IQ", IQ), on periaatteessa tarkoitettu mobiililaitteille ja Esineiden internet laitteita, mutta he ovat vahvistaneet aikovansa päästä myös henkilökohtaisten tietokoneiden ja jopa palvelimien ekosysteemiin, koska sen potentiaali on valtava.

ARM: n mukaan tämän arkkitehtuurin tavoitteena on mahdollistaa niiden sirujen varustaminen virtuaalitodellisuuden ja koneoppimisjärjestelmillä, ja tätä varten he ovat lisänneet lisää ytimiä ja suuremman määrän käskyjä (ja juuri tämä on ARM: llä aina tehty "heikkona" verrattuna x86: een, koska sen siruilla on paljon pienempiä ja tarkempia käskysarjoja) jopa 50 kertaa enemmän tehoa tekoälyn tehtäviin.

DynamIQ: n taustateema on heterogeeninen skaalautuvuus; Nämä kaksi sanaa piilottavat paljon ammattikieltä ekosysteemiltä, ​​mutta koska ARM ennustaa, että 100 miljardia ARM-sirua myydään seuraavien viiden vuoden aikana, ne osoittavat tämän mielenkiintoisessa päässä tärkeimmille aloille, kuten auto, tekoäly ja koneoppiminen. kasvu. Tämän seurauksena suorituskyky, skaalautuvuus ja viive ovat tulevaisuuden keskeisiä mittareita, jotka DynamIQ aikoo ottaa käyttöön.

Yksi askel pidemmälle. LITTLE

DynamIQ: n ensimmäinen vaihe on suurempi klusteriparadigma, mikä tarkoittaa jopa kahdeksaa ydintä kullekin niistä. Tämä tarkoittaa kuitenkin, että klusterissa voi olla myös vaihteleva ytimen rakenne; Nuo kahdeksan ydintä voivat olla täysin erilaisia ​​toisistaan ​​ja jopa erilaisista Cortex-A-perheistä eri kokoonpanoissa.

ARM DynamIQ tekniset tiedot

Samankaltaisuus big.LITTLE: n kanssa on enemmän kuin ilmeistä, vain että "suurten ytimien" ja "pienten ytimien" sijasta se sallisi suoraan määritellyn määrän ytimiä ja että kukin niistä oli erilainen kuin kaikki ytimet . toiset (tämä on ero isojen kanssa.LITTLE, todella).

Täällä herää monia kysymyksiä, kuten kuinka välimuistihierarkia antaa ketjujen siirtyä ytimien välillä klusterissa (ehkä samanlainen kuin ketjut siirtyvät klusterin välillä iso. PITKÄ klustereita tänään), vaikka ytimissä olisi erilaiset välimuistiasettelut. ARM ei ole vielä mennyt tähän yksityiskohtiin, joten se on edelleen ilmassa. Jokainen muuttuvan ytimen kokoonpanoklusteri on osa uutta kangasta, jossa on muita virransäästötiloja, ja sen tavoitteena on tarjota paljon pienempi viive.

Dynamiq 2

Taustalla olevan rakenteen ansiosta kutakin ydintä voidaan ohjata itsenäisesti jännitteen ja taajuuden sekä virransäästötilojen lepotilojen suhteen. ARM: n toimittamien dioiden mukaan useiden muiden IP-lohkojen, kuten kiihdyttimien, pitäisi pystyä muodostamaan yhteys tähän kankaaseen ja hyötymään tästä alhaisesta viiveestä; ARM: n mainitsemat turvallisuuskriittisiksi autoteollisuuden päätöksiksi voivat hyötyä tästä.

Yksi ARM: n pääkohteista on irtisanominen. Uusi rakenne sallii näennäisesti rajoittamattoman määrän klustereita, joten jos yksi epäonnistuu, muut voivat ottaa paikkansa. Jotkut redundanssit, joita jotkut ARM-sirujen asiakkaista saattavat tarvita, ovat vikasietoisia fyysisten vahinkojen sattuessa, kuten autonomisessa auto-onnettomuudessa. On mielenkiintoista nähdä, ulotuuko DynamIQ: n ARM: n visio siihen redundanssitasoon SoC-tasolla vai riippuuko tämäntyyppinen toteutus ARM-kumppaneista.

ARM Dynamiq

Uuden kehyksen ohella ARM totesi, että uusi muistialijärjestelmän suunnittelu on toteutettu auttamaan laskentamahdollisuuksissa; mitään erityistä ei kuitenkaan mainita. Laskennallisella rivillä ARM väittää, että uudet erilliset prosessoriohjeet (kuten rajoitetut tarkkuustoiminnot) AI ja Koneoppiminen tulee integroitava ARMv8-arkkitehtuurin muunnokseen.

Emme ole tällä hetkellä varmoja, onko kyseessä ARMv8.2-A: n laajennus, joka otti käyttöön keskitarkkuuden tietojenkäsittelyssä, vai onko se täysin uusi versio. ARMv8.2-A lisää myös RAS-ominaisuuksia ja muistimallin parannuksia, mikä on yhdenmukaista edellä mainitun "uuden muistialijärjestelmän suunnittelun" kanssa. ARM on sanonut, että uudet ytimet ovat tarpeen prosessoreiden valmistamiseksi tällä arkkitehtuurilla.

ARM Dynamiq IA

Tällä hetkellä ARM DynamIQ on keskittynyt uusiin ja tuleviin tekniikoihin, kuten tekoälyyn, autoteollisuuteen ja sekoitettuun todellisuuteen, vaikka onkin totta, että on selvää, että DynamIQ: ta voidaan käyttää muissa olemassa olevissa käyttömalleissa, kuten tableteissa, älypuhelimissa, tietokoneissa ja palvelimissa. Tämä riippuu kyllä ​​siitä, kuinka ARM tekee siitä yhteensopivan nykyisten ydinmallien kanssa, koska he voisivat yksinkertaisesti vapauttaa sen erillisenä lisenssinä.