Arhitectura ARM DynamIQ: definiție și caracteristici tehnice

Dacă există ceva evident în procesor industria, este că Intel și AMD domină complet piața într-un duopol care pare de neegalat. Cu toate acestea, în ultima vreme ODM (acest lucru înseamnă că nu fabrică cipuri, ci doar le proiectează) ARM câștigă din ce în ce mai multă importanță, mai ales cu modele precum DynamIQ , un pariu care promite îmbunătăți puterea de procesoare menținând în același timp consumul, iar în acest articol vă vom spune în ce constă.

De fapt, dacă există un design ARM care este cunoscut, acesta este big.LITTLE , constând dintr-o arhitectură eterogenă care constă din nuclee mai mari și mai puternice pentru a îndeplini sarcini solicitante și alte nuclee mai mici și cu putere redusă pentru a economisi energie atunci când echipamentul nu o face. necesită o mare putere. Această arhitectură a fost implementată de mult timp în cipurile smartphone-urilor și nu cu mult timp în urmă că Intel (și se pare chiar că AMD cu Zen 5) a adoptat o paradigmă similară (dar în felul său) în procesoarele sale desktop, deci totul indică care este calea de urmat.

Arhitectura ARM DynamIQ

ARM DynamIQ, cum să mărești puterea fără a crește consumul?

Arhitectura ARM funcționează de mulți ani ca alternativă la Intel și AMD, dar mai ales în telefoane mobile și servere datorită consumului redus, dar nu a fost decât Apple a decis să-și creeze propriul cip M1 și să îl integreze în computerele sale până când ARM a intrat cu adevărat în industria internă a computerelor.

ARM DynamIQ

Această nouă arhitectură pe care ARM a numit-o DynamIQ (este un joc de cuvinte în limba engleză care combină cuvântul „dinamic” cu „IQ”, IQ) se adresează în principiu dispozitivelor mobile și IoT dispozitive, dar au confirmat că intenționează, de asemenea, să ajungă la ecosistemul computerelor personale și chiar al serverelor, deoarece potențialul său este extraordinar.

Potrivit ARM, obiectivul acestei arhitecturi este de a face posibil ca jetoanele lor să fie echipate cu realitate virtuală și sisteme de învățare automată, iar pentru aceasta au adăugat mai multe nuclee și un număr mai mare de instrucțiuni (și tocmai asta are ARM întotdeauna făcut „slab” în comparație cu x86, deoarece cipurile sale au seturi de instrucțiuni mult mai mici și mai specifice), livrând de până la 50 de ori mai multă putere în general pentru sarcinile AI.

Tema de bază a DynamIQ este scalabilitatea eterogenă; Aceste două cuvinte ascund o mulțime de jargon de la ecosistem, dar, deoarece ARM prezice alte 100 de miliarde de jetoane ARM vor fi vândute în următorii 5 ani, ele indică domenii cheie precum auto, inteligență artificială și învățare automată la sfârșitul interesant al acestui creştere. Ca rezultat, performanța, scalabilitatea și latența vor fi măsuri cheie în viitor pe care DynamIQ intenționează să le permită.

Un pas dincolo de mare

Prima etapă a DynamIQ este o paradigmă de cluster mai mare, ceea ce înseamnă până la opt nuclee pentru fiecare dintre ele. Cu toate acestea, acest lucru înseamnă că poate exista și un design cu nucleu variabil în cadrul unui cluster; Aceste opt nuclee ar putea fi complet diferite unele de altele, și chiar de la diferite familii Cortex-A în configurații diferite.

Specificații ARM DynamIQ

Asemănarea cu big.LITTLE este mai mult decât evidentă, doar că, în loc să aibă „nuclee mari” și „nuclee mici”, aici ar permite în mod direct să existe un număr definit de nuclee și că fiecare dintre ele era diferit de toate nucleele . altele (aceasta este diferența cu big.LITTLE, într-adevăr).

Multe întrebări apar aici, cum ar fi modul în care ierarhia cache va permite firelor să migreze între nuclee dintr-un cluster (probabil similar cu modul în care firele migrează între mari.PICI clustere astăzi), chiar și atunci când nucleele au structuri cache diferite. ARM nu a intrat încă în acest nivel de detaliu, așa că este încă în aer. Fiecare cluster de configurație cu nucleu variabil va face parte dintr-o structură nouă, cu moduri suplimentare de economisire a energiei, iar scopul său este de a oferi o latență mult mai mică.

Dynamiq 2

Designul de bază permite, de asemenea, fiecărui nucleu să fie controlat independent pentru tensiune și frecvență, precum și stări de somn de economisire a energiei. Conform diapozitivelor furnizate de ARM, diverse alte blocuri IP, cum ar fi acceleratoarele, ar trebui să se poată conecta la acest material și să beneficieze de acea latență scăzută; articolele citate de ARM ca decizii critice privind siguranța auto ar putea beneficia în mare măsură de acest lucru.

Una dintre principalele zone de interes ale ARM este redundanța. Noua structură permite utilizarea unui număr aparent nelimitat de clustere, astfel încât dacă unul eșuează, celelalte îi pot lua locul. Acestea fiind spuse, tipul de redundanță de care ar putea avea nevoie unii dintre clienții cu cipuri ARM este reluarea în caz de daune fizice, cum ar putea avea loc într-un accident de mașină autonom. Va fi interesant să vedem dacă viziunea ARM cu DynamIQ se extinde la acel nivel de redundanță la nivelul SoC sau dacă acest tip de implementare va depinde de partenerii ARM.

ARM Dynamiq

Împreună cu noul cadru, ARM a declarat că a fost implementat un nou proiect de subsistem de memorie pentru a ajuta la capacitățile de calcul; cu toate acestea, nu este menționat nimic specific. Pe linia de calcul ulterioară, ARM susține că noile instrucțiuni dedicate procesorului (cum ar fi operațiile de precizie limitată) pentru AI și Învățarea automată va să fie integrat într-o variantă a arhitecturii ARMv8.

Nu suntem siguri în acest moment dacă aceasta este o extensie la ARMv8.2-A care a introdus o precizie medie pentru prelucrarea datelor sau dacă este o versiune complet nouă. ARMv8.2-A adaugă, de asemenea, caracteristici RAS și îmbunătățiri ale modelului de memorie, ceea ce este în concordanță cu „noul design al subsistemului de memorie” menționat mai sus. ARM a spus că vor fi necesare noi nuclee pentru a face procesoare cu această arhitectură.

ARM Dynamiq IA

Deocamdată, ARM DynamIQ este axat pe tehnologii noi și viitoare, cum ar fi AI, auto și realitatea mixtă, deși este adevărat că este clar că DynamIQ poate fi utilizat în alte modele de utilizare existente, cum ar fi tablete, smartphone-uri, PC-uri și servere. Acest lucru va depinde, da, de modul în care ARM îl face compatibil cu modelele de bază actuale, deoarece ar putea să-l elibereze pur și simplu ca o licență separată.