bras cortex x3 vc cortex a715. Jusqu’à présent en 2022, Arm a dévoilé sa dernière technologie CPU et GPU, qui alimentera sûrement les smartphones Android et d’autres appareils l’année prochaine. Armv9 Cortex-X3 et Cortex-A715, ainsi qu’une mise à jour du Cortex-A510 écoénergétique annoncé pour la première fois en 2021, seront disponibles cette année. Nous avons été invités à la journée technique client annuelle d’Arm pour en savoir plus sur les produits à venir de l’entreprise. Jetez un œil à ce qui est frais sur le marché.
Si vous cherchez un résumé rapide de ce à quoi vous attendre dans l’année à venir, considérez ces chiffres cruciaux.
Le cœur de processeur hautes performances Cortex-X3 d’Arm fait suite aux générations Cortex-X2 et X1. Par conséquent, l’objectif est de performer au plus haut niveau possible. Selon Arm, le Cortex-X3 surpasse le Cortex-X2 de 11 % lorsqu’il utilise un processus, une vitesse d’horloge et une configuration de cache identiques (également appelés processus ISO). Cependant, lorsque l’on tient compte des améliorations prévues du passage aux méthodes de fabrication en 3 nm, ce gain s’élève à 25 %. Avec jusqu’à 34 % d’augmentation des performances par rapport à un Intel i7-1260P de milieu de gamme, Arm s’attend à ce que le cœur atteigne encore plus le marché des ordinateurs portables. En termes de performances, le Cortex-X3 ne pourra pas rivaliser avec les M1 et M2 d’Apple.
En conséquence, le portefeuille de processeurs plus grands, plus grands et plus petits d’Arm sera optimisé à son plein potentiel. En plus d’améliorer les performances maximales et soutenues, nous souhaitons augmenter l’efficacité énergétique des cœurs qui ne fonctionnent pas activement.
Quelques points à garder à l’esprit avant de plonger dans les changements de micro-architecture du X3. Tout comme son prédécesseur, le Cortex-X3 est basé sur l’architecture AArch64 64 bits d’Arm. Maintenant que la prise en charge d’AArch32 pour les anciennes architectures a été abandonnée, Arm affirme qu’il s’est concentré sur l’amélioration de la conception. Parce qu’il utilise la même architecture Armv9 que le Cortex-X2, le Cortex-X3 est rétrocompatible avec le Cortex-X2.
L’amélioration de la précision de prédiction des branches et la réduction de la latence ne sont que deux des nombreux avantages frontaux de la nouvelle structure dédiée aux branches indirectes (branches avec pointeurs). Afin de tirer profit des algorithmes de prédiction de branche d’Arm, le Branch Target Buffer (BTB) a considérablement augmenté. La capacité du cache L1 BTB a été augmentée de 50 %, tandis que la capacité du cache L0 BTB a été multipliée par 10. Grâce à ce dernier, le cœur est capable de gagner en performance sous des charges de travail où le BTB est fréquemment rencontré. La taille globale de BTB a obligé Arm à incorporer un troisième niveau de cache L2.
Afin d’augmenter le nombre d’unités d’exécution dans le CPU, les prédicteurs de branche sont conçus pour anticiper les instructions entrantes dans les boucles de code et les ifs (branches). Il est plus rapide de prédire ces instructions à l’avance plutôt que de les obtenir de la mémoire à la demande, en particulier dans les cœurs de processeur en panne.
Avec l’énorme BTB, Arm a également permis au prédicteur d’acquérir plus d’instructions plus tôt dans le processus. Une fois de plus, cela contribue à l’objectif de réduction du nombre de blocages d’instructions dans le pipeline d’instructions. Pour les branches prises anticipées, Arm revendique une réduction moyenne de la latence de 12,2 %, avec une réduction de 3 % des retards frontaux et une réduction de 6 % des erreurs de prédiction pour mille branches, en conséquence.
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Le cache micro-op (instructions décodées) a également été réduit en taille et rendu plus efficace. Par rapport à la version X2, sa taille a été réduite de 50%, ce qui la ramène aux mêmes entrées de 1,5K que le X1 d’origine. Arm a également été en mesure de réduire la profondeur totale du pipeline de 10 à neuf cycles en utilisant un cache de nettoyage plus petit, ce qui réduit le coût lorsque des erreurs de prédiction de branche se produisent et que le pipeline se vide.
TLDR : Lorsque les instructions atteignent le moteur d’exécution, elles s’exécutent plus rapidement et plus efficacement grâce à une meilleure précision de la prédiction de branche, à des caches plus importants et à une pénalité moindre pour les prédictions incorrectes.
Lorsqu’un processeur reçoit une instruction, il la décode d’abord, puis l’exécute, puis réécrit le résultat. Lorsqu’aucune instruction n’est dans le pipeline, un décrochage ou une bulle se développe, gaspillant un cycle d’horloge CPU.
Même ainsi, Arm n’a pas complètement réécrit le noyau, bien que par incréments plus petits.
Pour gérer les modèles d’accès spatial et pointeur/indirect, deux moteurs de prélecture de données supplémentaires ont été ajoutés au back-end pour augmenter le nombre de chargements d’entiers de 32 octets à chaque cycle. En conséquence, le backend est également plus large et plus rapide.
Bras évolutif Cortex-X3
Cortex-X2 \sCortex-X1
3,3 GHz 3,0 GHz 3,0 GHz est la vitesse d’horloge mobile prévue.
Les instructions peuvent être envoyées dans une largeur de 6 5 5
Longueur du pipeline d’instructions 9 10 11 OoO Fenêtre d’exécution : 640 (2x 320) 576 (2x 288) 448 (2x 224)
Il existe différents types d’unités d’exécution
Au total, il y a six ALU (4 SX et 2 MX).
2 SX et 2 MX ALU
4-Aluminium (deux SX et deux MX)
Cache l1
Cache L2 d’une taille de 64 Ko
Des tableaux comme celui ci-dessus peuvent nous aider à comprendre certaines des grandes tendances. Cortex-X1 et X3 ont tous deux augmenté la taille de la fenêtre OoO et le nombre d’unités d’exécution afin d’exposer un meilleur parallélisme, mais la profondeur du pipeline a été réduite pour réduire la pénalité de performance pour les inadéquations de prédiction entre ces deux générations de processeurs Arm. En plus de pousser pour des conceptions de CPU plus puissantes, Arm pousse également pour des conceptions plus efficaces de cette génération, en mettant l’accent sur les améliorations frontales.
Par rapport à la série X, le Cortex-A715 d’Arm surpasse le Cortex-A710 de la génération précédente en termes de performances et de consommation d’énergie. En termes de performances, Arm affirme que l’A715 est à égalité avec l’ancien cœur Cortex-X1 lorsqu’il est configuré avec exactement la même horloge et le même cache que le Cortex-X1. Les avancées de l’A715 sont concentrées dans la partie avant, comme le Cortex-X3.
La précision de la prédiction de branche a également été augmentée, avec un doublement de la capacité de prédiction de branche et des algorithmes améliorés pour l’historique des branches. En conséquence, les cœurs d’exécution sont plus performants et plus efficaces, avec une réduction de 5 % des prédictions incorrectes. Les branches conditionnelles peuvent désormais être prises en charge avec deux branches par cycle et un pipeline de prédiction en trois étapes, ce qui réduit la latence.
Dans l’ensemble, le Cortex-A715 d’Arm est une version plus compacte de l’A710. L’optimisation des extrémités avant et arrière du processeur offre une légère amélioration des performances, mais le véritable avantage réside dans la réduction de la consommation d’énergie. Le Cortex-A715 est plus efficace que jamais, ce qui est une bonne nouvelle pour la durée de vie de la batterie. Néanmoins, il est également possible que la conception ait atteint la fin de sa durée de vie utile et qu’Arm nécessite une refonte plus importante afin d’améliorer les performances du cœur intermédiaire à l’avenir.
Le Cortex-A510 et son compagnon DSU-110 ont été mis à jour par Arm, malgré l’absence d’un nouveau noyau Armv9 annoncé par Arm.
Le nouveau A510 a une réduction de puissance allant jusqu’à 5% et des améliorations de synchronisation qui conduisent à des optimisations de fréquence grâce à la nouvelle conception. Les smartphones seront un peu plus efficaces dans les applications à faible consommation d’énergie l’année prochaine en remplacement instantané. Contrairement à son prédécesseur, l’A510 repensé peut être configuré avec la prise en charge AArch32 pour une utilisation dans les applications mobiles et IoT héritées. En conséquence, les partenaires d’Arm ont désormais plus de liberté dans la manière dont ils utilisent le noyau.
Il est maintenant possible d’utiliser l’unité partagée dynamique (DSU) d’Arm. Avec jusqu’à 12 cœurs et 16 Mo de cache L3 dans un seul cluster. Ce qui le rend adapté aux applications plus grandes et plus exigeantes. Dans les produits pour ordinateurs portables et PC, Arm s’attend à voir un arrangement à 12 cœurs avec huit gros cœurs et quatre cœurs moyens. Les partenaires d’Arm peuvent également nous permettre de voir des processeurs avec plus de huit cœurs sur des appareils mobiles. En diminuant la surchauffe du logiciel, le DSU-110 améliore la communication entre les cœurs de processeur connectés et les accélérateurs. Bien que cela soit moins pertinent pour les appareils mobiles, les marchés des serveurs devraient en bénéficier.
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Avec le processeur Cortex-M3, une large gamme d’appareils, des microcontrôleurs. Aux systèmes de carrosserie automobile, aux panneaux de contrôle industriels, aux réseaux sans fil et aux capteurs. Peut bénéficier de performances élevées à moindre coût.
Le processeur d’application de milieu de gamme Cortex A55 est basé sur la technologie Arm DynamicIQ. Une alternative peu coûteuse aux GPU haut de gamme, le GPU Mali-G68 d’Arm utilise l’architecture Mali Valhall.
Arm Holdings octroie une licence pour la famille ARM Cortex-M de cœurs de processeur RISC ARM 32 bits. Ils ont été utilisés dans des dizaines de milliards de gadgets grand public en raison de leur faible coût et de leur efficacité énergétique.
En termes simples, le processeur Arm Cortex-M3. Les opérations en temps réel, hautes performances et complexes peuvent toutes être gérées par le processeur central Arm Cortex M3. Qui a une architecture 32 bits. Les microcontrôleurs Arm Cortex-M3 sont évolutifs et économiques, ce qui les rend idéaux pour une large gamme d’applications.
Programmation de microcontrôleurs en temps réel sur des processeurs ARM Cortex M3 dans des plates-formes embarquées et à faible coût, y compris des systèmes de contrôle industriels. Les systèmes de carrosserie automobile, les réseaux sans fil et les capteurs, etc., conviennent parfaitement à ce processeur.
Pour les applications embarquées, y compris les microcontrôleurs et les systèmes de carrosserie automobile. Systèmes de contrôle industriels et réseaux sans fil, le processeur Cortex-M3 est le premier processeur ARM basé sur l’architecture ARMv7-M.
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