Arquitetura ARM DynamIQ: Definição e Características Técnicas

Se houver algo evidente no processador indústria, é que Intel e AMD dominar completamente o mercado em um duopólio que parece incomparável. No entanto, nos últimos tempos, o ODM (isso significa que eles não fabricam chips, eles apenas os projetam) ARM está ganhando cada vez mais importância, especialmente com designs como DynamIQ , uma aposta que promete melhorar o poder de processadores, mantendo o consumo, e neste artigo vamos dizer em que consiste.

Na verdade, se houver um design de ARM conhecido, é big.LITTLE , consistindo em uma arquitetura heterogênea que consiste em núcleos maiores e mais poderosos para realizar tarefas exigentes e outros núcleos menores e de baixo consumo para economizar energia quando o equipamento não o faz. requer grande poder. Esta arquitetura vem sendo implementada em chips de smartphones há muito tempo e não faz muito tempo que a Intel (e até parece que a AMD com Zen 5) adotou um paradigma semelhante (mas à sua maneira) em seus processadores de desktop, então tudo aponta o que é o caminho a percorrer.

Arquitetura ARM DynamIQ

ARM DynamIQ, como aumentar a potência sem aumentar o consumo?

A arquitetura ARM vem funcionando há muitos anos como uma alternativa à Intel e AMD, mas especialmente em telefones móveis e servidores graças ao seu baixo consumo, mas não foi até Apple decidiu criar seu próprio chip M1 e integrá-lo a seus computadores até que o ARM realmente entrasse na indústria doméstica de PCs.

ARM DynamIQ

Esta nova arquitetura que a ARM chamou de DynamIQ (é um jogo de palavras em inglês que combina a palavra "dinâmico" com "IQ", IQ), em princípio, destina-se a dispositivos móveis e Internet das coisas dispositivos, mas eles confirmaram que também pretendem que atinja o ecossistema de computadores pessoais e até servidores, já que seu potencial é enorme.

De acordo com a ARM, o objetivo dessa arquitetura é possibilitar que seus chips sejam equipados com sistemas de realidade virtual e aprendizado de máquina, e para isso foram adicionados mais núcleos e um maior número de instruções (e é exatamente isso que a ARM tem sempre feito "fraco" em comparação com x86, pois seus chips têm conjuntos de instruções muito menores e mais específicos), entregando até 50 vezes mais potência geral para tarefas de IA.

O tema subjacente do DynamIQ é escalabilidade heterogênea; Essas duas palavras escondem muitos jargões do ecossistema, mas como a ARM prevê que outros 100 bilhões de chips ARM serão vendidos nos próximos 5 anos, elas apontam para áreas-chave como automotiva, inteligência artificial e aprendizado de máquina no final interessante deste crescimento. Como resultado, desempenho, escalabilidade e latência serão as principais métricas futuras que o DynamIQ pretende habilitar.

Um passo além do big.LITTLE

O primeiro estágio do DynamIQ é um paradigma de cluster maior, o que significa até oito núcleos para cada um deles. No entanto, isso significa que também pode haver um design de núcleo variável dentro de um cluster; Esses oito núcleos podem ser completamente diferentes uns dos outros e até mesmo de famílias Cortex-A diferentes em configurações diferentes.

Especificações ARM DynamIQ

A semelhança com big.LITTLE é mais do que evidente, só que ao invés de ter “núcleos grandes” e “núcleos pequenos”, aqui permitiria diretamente ter um número definido de núcleos e que cada um deles era diferente de todos os núcleos . outros (esta é a diferença com big.LITTLE, na verdade).

Muitas questões surgem aqui, como a forma como a hierarquia de cache permitirá que os threads migrem entre os núcleos de um cluster (talvez semelhante a como os threads migram entre clusters big.LITTLE hoje), mesmo quando os núcleos têm layouts de cache diferentes. ARM não entrou neste nível de detalhe ainda, então ainda está no ar. Cada cluster de configuração de núcleo variável fará parte de uma nova malha, com modos de economia de energia adicionais e seu objetivo é fornecer latência muito menor.

Dynamiq 2

O design subjacente também permite que cada núcleo seja controlado de forma independente quanto à voltagem e frequência, bem como estados de hibernação para economia de energia. De acordo com os slides fornecidos pelo ARM, vários outros blocos de IP, como aceleradores, devem ser capazes de se conectar a essa malha e se beneficiar dessa baixa latência; itens citados pela ARM como decisões automotivas críticas para a segurança poderiam se beneficiar muito com isso.

Uma das principais áreas de foco da ARM é a redundância. A nova estrutura permite que um número aparentemente ilimitado de clusters seja usado, de forma que, se um falhar, os outros possam tomar seu lugar. Dito isso, o tipo de redundância de que alguns clientes do chip ARM podem precisar é o failover no caso de danos físicos, como pode acontecer em um acidente de carro autônomo. Será interessante ver se a visão de ARM com DynamIQ se estende a esse nível de redundância no nível de SoC ou se esse tipo de implementação dependerá de parceiros ARM.

ARM Dynamiq

Junto com a nova estrutura, ARM declarou que um novo design de subsistema de memória foi implementado para ajudar com recursos de computação; no entanto, nada específico é mencionado. Na outra linha computacional, ARM afirma que novas instruções de processador dedicado (como operações de precisão limitada) para AI e Aprendizado de máquina irá ser integrado a uma variante da arquitetura ARMv8.

Não temos certeza no momento se esta é uma extensão do ARMv8.2-A que introduziu precisão média para processamento de dados, ou se é uma versão completamente nova. O ARMv8.2-A também adiciona recursos RAS e melhorias no modelo de memória, o que é consistente com o “novo design de subsistema de memória” mencionado acima. ARM disse que novos núcleos serão necessários para fazer processadores com esta arquitetura.

ARM Dynamiq IA

Por enquanto, ARM DynamIQ está focado em novas e futuras tecnologias como IA, automotivo e realidade mista, embora seja verdade que é claro que DynamIQ pode ser usado em outros modelos de uso existentes, como tablets, smartphones, PCs e servidores. Isso vai depender, sim, de como o ARM o torna compatível com os projetos principais atuais, já que eles poderiam simplesmente lançá-lo como uma licença separada.