ARM DynamIQアーキテクチャ：定義と技術的特徴

実際、既知のARM設計がある場合、それは big.LITTLE は、要求の厳しいタスクを実行するためのより大きくより強力なコアと、機器が実行しないときにエネルギーを節約するための他のより小さく低電力のコアで構成される異種アーキテクチャで構成されます。 大きな力が必要です。 このアーキテクチャは長い間スマートフォンチップに実装されており、Intel（およびZen 5を搭載したAMD）がデスクトッププロセッサに同様のパラダイムを採用しているのはそれほど前のことではないため、すべてが行く方法です。

ARM DynamIQ、消費を増やすことなく電力を増やす方法は？

ARMアーキテクチャは、IntelやAMDの代替として長年にわたって実行されてきましたが、特に携帯電話やサーバーでは、消費量が少ないために実行されていましたが、 Apple そのARMが本当に国内のPC業界に参入するまで、独自のM1チップを作成し、それをコンピューターに統合することを決定しました。

ARMがDynamIQ（「ダイナミック」という単語と「IQ」、IQを組み合わせた英語の言葉遊び）と呼んでいるこの新しいアーキテクチャは、原則としてモバイルデバイスと IoT デバイスですが、その可能性は非常に大きいため、パーソナルコンピュータやサーバーのエコシステムにも到達することを意図していることを確認しています。

ARMによると、このアーキテクチャの目的は、チップに仮想現実と機械学習システムを搭載できるようにすることであり、このために、より多くのコアとより多くの命令を追加しました（これは、まさにARMが持っているものです）。 x86と比較して、「チップははるかに小さく、より具体的な命令セットを持っているため、常に実行されます」。 最大50倍のパワー AIタスク全体。

DynamIQの基本的なテーマは、異種のスケーラビリティです。 これらの100つの言葉は、エコシステムから多くの専門用語を隠していますが、ARMは今後5年間でさらにXNUMX億個のARMチップが販売されると予測しているため、自動車、人工知能、機械学習などの重要な分野を指し示しています。成長。 その結果、パフォーマンス、スケーラビリティ、および遅延は、DynamIQが有効にする予定の今後の主要なメトリックになります。

big.LITTLEを超えた一歩

DynamIQの最初の段階は、より大きなクラスターパラダイムです。これは、それぞれに最大XNUMXつのコアを意味します。 ただし、これは、クラスター内に可変コア設計が存在する可能性があることを意味します。 これらのXNUMXつのコアは、互いに完全に異なる可能性があり、異なる構成の異なるCortex-Aファミリからも異なる可能性があります。

big.LITTLEとの類似性は明らかですが、「大きな核」と「小さな核」を使用する代わりに、ここでは定義された数の核を直接使用できるようになり、それぞれがすべての核とは異なっていました。 。 その他（これはbig.LITTLEとの違いです）。

ここでは、キャッシュ階層によってスレッドがクラスター内のコア間でどのように移行できるかなど、多くの質問が発生します（おそらく、スレッドがクラスター間で移行する方法と同様です）。 big.LITTLEクラスター 今日）、コアのキャッシュレイアウトが異なる場合でも。 ARMはまだこのレベルの詳細に踏み込んでいないため、まだ空中にあります。 各可変コア構成クラスターは、追加の省電力モードを備えた新しいファブリックの一部となり、その目標は、はるかに低いレイテンシーを提供することです。

基礎となる設計により、各コアの電圧と周波数、および省電力のスリープ状態を個別に制御することもできます。 ARMが提供するスライドによると、アクセラレータなどの他のさまざまなIPブロックは、このファブリックに接続でき、その低遅延の恩恵を受けるはずです。 ARMがセーフティクリティカルな自動車の決定として引用した項目は、これから大きな恩恵を受ける可能性があります。

ARMの主な重点分野のXNUMXつは、冗長性です。 新しい構造では、一見無制限の数のクラスターを使用できるため、XNUMXつに障害が発生した場合でも、他のクラスターに取って代わることができます。 とはいえ、一部のARMチップの顧客が必要とする可能性のある種類の冗長性は、自動運転車の事故などで発生する可能性がある物理的な損傷が発生した場合のフェイルオーバーです。 DynamIQを使用したARMのビジョンがSoCレベルでそのレベルの冗長性にまで及ぶのか、それともこのタイプの実装がARMパートナーに依存するのかを確認するのは興味深いことです。

新しいフレームワークとともに、ARMは、コンピューティング機能を支援するために新しいメモリサブシステム設計が実装されたと述べました。 ただし、具体的なことは何も述べられていません。 さらなる計算ラインで、ARMは、新しい専用プロセッサ命令（制限された精度の操作など）が AI & 機械学習は ARMv8アーキテクチャのバリアントに統合されます。

これがデータ処理に中程度の精度を導入したARMv8.2-Aの拡張であるのか、それとも完全に新しいバージョンであるのかは現時点ではわかりません。 ARMv8.2-Aは、RAS機能とメモリモデルの改善も追加します。これは、上記の「新しいメモリサブシステムの設計」と一致しています。 ARMは、このアーキテクチャを備えたプロセッサを作成するには、新しいコアが必要になると述べています。

今のところ、ARM DynamIQは、AI、自動車、複合現実などの新しい将来のテクノロジーに焦点を当てていますが、DynamIQがタブレット、スマートフォン、PC、サーバーなどの他の既存の使用モデルで使用できることは明らかです。 これは、ARMが現在のコア設計とどのように互換性があるかによって異なります。これは、ARMが別のライセンスとしてリリースするだけでよいためです。