Architektura dzielonego chipa może prowadzić do inteligentniejszych smartfonów

Brytyjski producent chipów RAMIĘ w zeszłym tygodniu zaprezentował architekturę chipów, która może jednocześnie obniżyć koszty smartfonów, jednocześnie wydłużając ich żywotność na baterii.

Architektura łączy ultrawydajny nowy procesor z wydajną wersją na tym samym chipie. Smartfon będzie mógł przełączać się między nimi w zależności od wykonywanego zadania, mówi Nandan Nayampally , dyrektor marketingu produktów CPU w ARM. Nayampally dodaje, że oprogramowanie systemu operacyjnego będzie musiało zostać napisane od nowa, aby skorzystać z tej funkcji podwójnego mózgu.

Firma ARM udziela licencji na projekty procesorów i chipsetów innym firmom, które następnie produkują układy. Firma od wielu lat specjalizuje się w małych, tanich chipach, co pozwoliło jej uzyskać idealną pozycję do czerpania korzyści z przejścia na przetwarzanie mobilne. Ponad 90 procent wszystkich smartfonów wykorzystuje chipy oparte na konstrukcjach ARM.

W ciągu ostatnich kilku lat Intel starał się nadrobić zaległości, opracowując linię układów, znanych jako Atom, dla urządzeń mobilnych; ale do tej pory nie dorównywały one wydajnością lub wydajnością sprzętu opartego na architekturze ARM.

W przypadku aplikacji o wysokiej wydajności, takich jak przeglądanie stron internetowych, nawigacja lub gry, oprogramowanie wbudowane w chipset będzie korzystać z wydajnego procesora Cortex-A15 MPCore. W przypadku mniej wymagających zadań w tle, takich jak połączenia głosowe lub wiadomości tekstowe, przełącza się na nowy, energooszczędny procesor Cortex-A7.

Smartfony mają już dziś przetwarzanie dwurdzeniowe, mówi Nayampally, odnosząc się do chipów, takich jak Cortex-A9 ARM, który zawiera dwie oddzielne jednostki centralne. Dzieląc dane i umożliwiając ich równoległe przetwarzanie, programiści mogą wycisnąć większą wydajność z dwu- lub wielordzeniowych układów. Nowa architektura ARM rozszerza ten model wieloprocesorowości na procesory o różnej wielkości i wydajności.

Korzystanie z dwóch różnych procesorów jest sprzeczne z większością praktyk, w których mantrą jest zgromadzenie jak największej mocy w jednym procesorze, mówi Marek Zwoliński , z grupy projektowania systemów elektronicznych na Uniwersytecie w Southampton. To całkiem fajny pomysł. To jak wszystkie świetne pomysły – z perspektywy czasu jest to oślepiająco oczywiste, mówi.

Procesor A7 jest bardziej wydajny, przede wszystkim dlatego, że jest fizycznie znacznie mniejszy. Przy powierzchni zaledwie 0,5 milimetra kwadratowego jest to jedna piąta wielkości typowych procesorów do smartfonów i zużywa 20 procent mocy.

Normalnie zmniejszyłoby to szybkość procesora. Jednak ARM wykorzystało nowe techniki, w tym 28-nanometrowy proces wytwarzania chipów zamiast 45-nanometrowego. W rezultacie A7 jest nadal wystarczająco mocny, aby uruchomić podstawowy smartfon. Ponieważ chipy są mniejsze, a z płytek krzemowych można wyciąć większą ich liczbę, cena tych procesorów powinna być wystarczająco niska, aby smartfony były sprzedawane za mniej niż 100 USD, co może sprawić, że smartfony będą przystępne cenowo w krajach rozwijających się.

Nayampally mówi, że nawet telefony za 200 dolarów dzisiaj mogą obsługiwać przeglądarki i większość gier, które obsługuje ten wysokiej klasy telefon za 500 dolarów. Tańsze telefony mogą być nieco wolniejsze i mniej responsywne. Ale ARM twierdzi, że Cortex-A7 dorówna wydajnością wielu istniejącym smartfonom. Cortex-A15 zapewni poziom wydajności znacznie wykraczający poza to, co jest obecnie dostępne.

Nie jest jasne, ile z tego zarządzania energią jest automatyczne i wbudowane w sprzęt, a ile należy wbudować w system operacyjny oprogramowania, mówi Zwoliński. Systemy operacyjne, takie jak Google Android i Apple iOS, będą musiały zostać zmodyfikowane, aby skorzystać z tych oszczędności energii. Więc sam w sobie nie zmienia gry, mówi.

Nowe procesory są już dostępne do testów dla klientów takich jak Texas Instruments, Samsung i Apple. Powinny pojawić się w urządzeniach do 2014 roku, mówi Nayampally.

Nawet bez nowej technologii innym trudno będzie konkurować z ARM. Firma była pierwszą, która opracowała rdzenie procesorów o niskim poborze mocy na potrzeby licencjonowania, mówi Linley Gwennap, główny analityk w Linley Group. Nokia wybrała ARM do swoich wczesnych telefonów komórkowych, a inne firmy komórkowe poszły w jej ślady. Obecnie całe oprogramowanie dla telefonów komórkowych jest opracowywane w technologii ARM, co utrudnia innym zestawom instrukcji wejście na ten rynek. Przy ponad 1,6 miliarda telefonów komórkowych dostarczanych rocznie, wielkość tego rynku zasypuje rynek komputerów PC, serwerów i większości innych aplikacji procesorowych.

ukryć