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Quando, no início desta semana, a ARM apresentou seus novos núcleos de CPU e gráficos, além de uma nova interconexão para conectá-los à memória, fez mais do que apenas apresentar o próximo passo em seus núcleos populares que são usados em processadores de aplicativos móveis. A ARM também estabeleceu muitos dos parâmetros pelos quais os chips móveis do próximo ano serão julgados.
O coração do anúncio é o novo processador Cortex-A72 da empresa, o terceiro processador de 64 bits da ARM. Pretende-se que este seja o próximo passo além do atual Cortex-A57 de última geração da ARM, que está apenas começando a aparecer nos processadores de aplicativos de última geração. Na maioria das implementações até o momento, vimos os núcleos A57 emparelhados com o Cortex-A53 de extremidade inferior da ARM, que usa muito menos energia para cargas de trabalho menos exigentes, geralmente em configurações 4 + 4, incluindo, nomeadamente, o Qualcomm Snapdragon 810 (previsto para o futuro) LG G Flex 2) e Samsung Exynos 7 Octa 5433 (usado em algumas versões do Galaxy Note 4).
Como o A57, também é esperado que os novos núcleos A72 sejam emparelhados com os núcleos A53 no esquema big.LITTLE da ARM. (Lembre-se de que o ARM licencia propriedades intelectuais, como núcleos, para vários fornecedores, que as usam para criar chips específicos. Aqui estão visões gerais dos chips de blocos de construção que estavam no mercado no ano passado. Atualizarei essas postagens para 2015 depois de vermos mais anúncios de chips, provavelmente no Mobile World Congress no próximo mês.) O A72, A57 e A53 usam o conjunto de instruções ARMv8 de 64 bits e podem suportar o Android 5.0 Lollipop de 64 bits.
A ARM diz que o A72 terá várias vantagens sobre o A57, principalmente se usado como direcionado para a próxima geração de tecnologia de processo. A ARM diz que, em comparação com um núcleo Cortex A15 de 32 bits existente na tecnologia 28nm, um núcleo A57 em 20nm deve fornecer 1, 9 vezes o desempenho sustentado no mesmo orçamento de energia do smartphone, mas o A72 pode fornecer 3, 5 vezes o desempenho do A15. Não é outra duplicação a cada ano, mas é bem próximo. Como alternativa, para lidar com a mesma carga de trabalho, ele poderia usar 75% menos energia e, com o projeto big.LITTLE, o ARM alega uma redução média de outros 40-60%. Em suma, deve provar ser um grande impulso em potência ou desempenho, dependendo do que você está fazendo. Obviamente, em um design típico com grandes e pequenos núcleos, você esperaria que os pequenos núcleos fossem usados a maior parte do tempo, com os grandes núcleos usados apenas para tarefas exigentes, como jogo ou renderização de páginas da web.
O Cortex-A72 foi projetado para processadores móveis que serão fabricados com tecnologia de processo de 16nm e 14nm usando transistores 3D FinFET. Portanto, uma pergunta é quanto do ganho de desempenho é o resultado do novo design do A72 e quanto vem simplesmente com o processo mais avançado. Anteriormente, a TSMC disse que seu design 16FF + (16nm FinFET Plus) ofereceria uma melhoria de velocidade de 40% ou uma redução de energia de 55% em relação ao seu design de 20nm. Então, obviamente, a tecnologia do processo é importante, embora pareça que as alterações no projeto também ajudem. E o anúncio da ARM também incluiu um novo IP projetado para facilitar a migração dos projetistas de chips para o nó TSMC 16FF +, permitindo que as implementações do Cortex-A72 funcionem até 2, 5 GHz.
Além da CPU, a empresa anunciou um novo núcleo gráfico de ponta chamado Mali T-880, que a ARM diz que pode fornecer 1, 8 vezes o desempenho do seu Mali-T760 de ponta atual (usado no Exynos 7 Octa) ou 40% menos energia na mesma carga de trabalho; e uma nova interconexão coerente em cache, chamada CoreLink CCI-500, projetada para vincular as CPUs e outros núcleos, permitindo o dobro da largura de banda máxima do sistema (importante para a resolução 4K) e aumentando a velocidade pela qual a memória se conecta à CPU. Existem também novos núcleos para processamento de vídeo e manipulação de monitores. A ARM disse que um único processador de vídeo Mali-V550 pode lidar com codificação e decodificação HEVC, e um cluster de 8 núcleos pode lidar com vídeo 4K em até 120 quadros por segundo.
Em seu anúncio, a ARM disse que já havia licenciado o A72 para mais de 10 parceiros, incluindo HiSilicon, MediaTek e Rockchip. A HiSilicon fabrica principalmente a linha Kirin usada nos smartphones da empresa-mãe Huawei, enquanto a MediaTek e a Rockchip são fornecedores comerciais. Segundo o anúncio, os novos núcleos estão programados para aparecer nos produtos finais em 2016.
Obviamente, muitos outros fornecedores oferecerão alternativas até então. A Samsung tradicionalmente usa núcleos ARM, então eu não ficaria surpreso se usar a combinação A72 / A53 em um chip futuro. Como alternativa, a Qualcomm disse que está trabalhando no acompanhamento do Snapdragon 810 que usará núcleos de CPU personalizados baseados na arquitetura ARMv8, assim como seus núcleos de 32 bits Krait foram usados em seus processadores de aplicativos de última geração. E a Apple usa núcleos de CPU personalizados baseados na arquitetura ARM em seus chips e fez a transição para a arquitetura de 64 bits do núcleo "Cyclone" para o A7 usado no iPhone 5s e, mais recentemente, introduziu uma nova versão para seu processador A8 no iPhone 6 e 6 Plus e A8X usados no mais recente iPad Air.
Enquanto isso, a Intel tem sua linha de chips SoFIA baseada no núcleo Atom, prevista para 2015, e planeja uma nova versão de 14 nm para 2016, juntamente com um chip de ponta conhecido como Broxton.
Parece que os objetivos para 2016 terão mais desempenho de CPU e GPU dentro do envelope de energia de um smartphone típico, enquanto consomem menos energia ao executar a maioria das tarefas. Estarei interessado em ver no Mobile World Congress e além do que os projetistas de chips específicos têm a dizer sobre como seus chips correspondem ou superam as reivindicações da ARM aqui.
