آرم تخمین جدید از توان پردازشی تراشه‌های 64 بیتی مبتنی بر Cortex-A57 و A53 را ارائه کرد

به زودی تراشه‌های 64 بیتی با هسته‌های Cortex-A53 و Cortex-A57توسط کوآلکام روانه‌ی بازار می‌شوند و AMD هم تراشه‌های سیاتل را با استفاده از توان بالای Cortex-A57 تولید و روانه‌ی بازار می‌کند. بنابراین بالأخره نوبت به آزمایش تراشه‌های 64 بیتی مبتنی بر آرم رسیده؛ البته به غیر از تراشه‌ی 64 بیتی معروفی که اپل برای اولین بار در گوشی‌ها و تبلت‌ها استفاده کرد و توجه تمام سازندگان و طراحان تراشه را معطوف کارایی بهینه‌ی آن کرد.

هسته‌های Cortex-A57 و Cortex-A53 به نوعی حاصل تکامل هسته‌های 32 بیتی Cortex-A15 و Cortex-A7 هستند و معمولاً با نوع مشابه مقایسه می‌شوند. به این صورت که A57 جانشین 64 بیتی هسته‌ی A15 است.

قبلاً در اولین تخمین‌های آرم، تراشه‌های مبتنی بر A57 با توان مصرفی برابر، حدود 3 برابر سریع‌تر از A15 پردازش می‌کردند. در مورد A53 هم تخمینی مشابه زده شده بود؛ اما این تخمین‌ها در عمل چقدر درست است؟

آنچه امروز مشخص شده این است که اگر لیتوگرافی یکسان باشد و به عبارتی هر دو تراشه‌ی 32 بیتی و 64 بیتی حاصل تولید با یک تکنولوژی باشند، نتیجه‌ی مقایسه‌ی کلی کارایی نمودار زیر خواهد بود.

اما اگر لیتوگرافی هم تغییر کند چه اتفاقی می‌افتد؟ در نمودار فوق دو ستون اول لیتوگرافی برابر را مقایسه کرده و ستون سوم، حاصل استفاده از لیتوگرافی‌های پیشرفته‌تر برای تولید هسته‌های 64 بیتی است.

بنابراین Cortex-A53 اگر با لیتوگرافی 28 نانومتر که در حال حاضر غالب است تولید شود، حدود 50 درصد سریع‌تر از Cortex-A7 خواهد بود. A57 هم نسبت به A15 فعلی همین برتری را دارد. البته A57 سرعت بیشتر خود را با مصرف انرژی بیشتر به دست آورده؛ ولیکن بازدهی آن بسته به بار پردازشی با توجه به افزایش کارایی بهتر خواهد بود.

اما نکته‌ی آخر این است که قرار نیست A57 در تراشه‌هایی که با لیتوگرافی 28 نانومتر برای گوشی‌ها و تبلت‌ها تولید می‌شوند، استفاده شود. فعلاً فقط تراشه‌های ویژه‌ی سرور مثل سیاتل ای‌ام‌دی که پیش‌تر به آن پرداختیم با لیتوگرافی 28 نانومتر و هسته‌های Cortex-A57 تولید می‌شوند.

اگر از لیتوگرافی‌های 20 نانومتری یا 16FF استفاده شود، تفاوت باز هم بیشتر می‌شود و به رقمی مثل 2 برابر نزدیک خواهد شد؛ ولیکن هنوز هم با رقم 3 برابری که آرم اعلام کرده بود، فاصله‌ی زیادی وجود دارد.

در نهایت باید دید که تخمین کارایی بر چه اساسی و با چه بنچ‌مارکی صورت گرفته است؟ آرم در اسلاید دیگری ارقام حاصل از اجرای بنچ‌مارک Geekbench 3 را ارائه کرده که در آن A57 از نظر پردازش اعداد صحیح یا Integer، اعداد اعشاری یا Float، استریم و در نهایت پردازش کلی با A15 مقایسه شده است.

پیش‌تر در بررسی تراشه‌ی بی‌نظیر A7 اپل دیدیم که بنچ‌مارک Geekbench 3 کاملاً روی معماری مجموعه دستورات ARMv8 و ساختار و چیدمان حافظه‌های کش و واسط‌های رم حساس است و لذا می‌توان به نتیجه‌ی آن اعتماد کرد.

در نمودار فوق مشاهده می‌کنید که Cortex-A57 در اجرای دستورات و در واقع اپلیکیشن‌هایی که اساساً 32 بیتی هستند هم بین 15 تا 30 درصد سریع‌تر از Cortex-A15 عمل می‌کند. دقت کنید که نمودار فوق سرعت کلاک را برابر در نظر گرفته است و در مجموع تفاوت A57 و A15 با لیتوگرافی یکسان و در اجرای نرم‌افزارهایی که به صورت 64 بیتی بازنویسی شده باشند به 45 درصد می‌رسد. اگر نرم‌افزارهای معمولی اندروید را روی A57 اجرا کنیم، تفاوت به حدود 20 درصد تقلیل می‌یابد چرا که از توان کامل تراشه‌ی 64 بیتی استفاده نمی‌شود.

در نهایت متذکر می‌شویم که کوآلکام قرار است مدل‌های 410، 610 و 615 تراشه‌های اسنپ‌دراگنِ خود را با هسته‌های Cortex-A53 و تراشه‌های قدرتمند S810 و S808 را با ترکیبی از هسته‌های Cortex-A57 و Cortex-A53 روانه‌ی دنیای گوشی و تبلت کند.