ARM جزئیات بیشتری از هسته‌ پردازشی قدرتمند Cortex-A72 منتشر کرد

هسته‌ی پردازشی جدید ARM که با عنوان Cortex-A72 شناخته می‌شود، برای استفاده در تراشه‌های رده بالای بازار مورد استفاده قرار خواهد گرفت. در مقایسه با Cortex-A57 این هسته‌ی پردازشی سریع‌تر، کوچک‌تر و از نظر مصرف انرژی بسیار بهینه‌تر شده است. انتظار می‌رود اولین چیپ پردازشی با لیتوگرافی 16 نانومتری و فرآیند تولید FinFET که مبتنی بر Cortex-A72 خواهد بود، در سال 2016 روانه‌ی بازار شود. این تراشه توسط TSMC تایوان روانه‌ی بازار خواهد شد. براساس گفته‌های مایک فیلیپو، طراح ارشد کمپانی ARM، هسته‌ی پردازشی Cortex-A72 را با هدف دستیابی به عملکرد بالاتر و به دست آوردن قدرت بیشتر تولید کرده است.

ARM‌ در هسته‌ی پردازشی خود از معماری جدیدی استفاده کرده است. این کمپانی در کنار استفاده از معماری جدید، بهینه‌سازی بلاک‌های منطقی مورد استفاده در هسته‌ی پردازشی Cortex-A57 را در دستور کار قرار داده تا مصرف انرژی توسط این هسته کاهش یافته و همچنین ابعاد آن نیز کمتر از پیش شود. مجموعه‌ی این عوامل باعث کاهش میزان مصرف انرژی توسط این هسته‌ی پردازشی قدرتمند شده است.

با بررسی هر چه بیشتر جزئیات این هسته‌ی پردازشی می‌توان تغییرات عمده‌ای را در بلاک‌های منطقی این هسته‌ی پردازشی دید. براساس اطلاعات ارائه شده توسط ARM، هسته‌ی A72 در مورد Branch Prediction از نظر عملکرد 20 درصد بهینه‌تر از A57 شده است. Branch Predictor یک مدار الکتریکی است که برای روان شدن ساختار دستورات حافظه به پیش‌بینی نتایج جملات شرطی می‌پردازد. همچنین باید به بهره‌گیری از حافظه‌ی کش L1 سه مسیره در این هسته اشاره کرد که عملکردی مشابه کش Direct-mapped دارد. ساختار Direct-mapped به گونه‌ای است که در آن هر بخش از حافظه‌ی اصلی می‌تواند فقط از یک ورودی به به حافظه‌ی کش دسترسی داشته باشد.

ARM در سایر ماژول‌های هسته‌های پردازشی خود نیز بهبود‌هایی را اعمال کرده است که به گفته‌ی این کمپانی در عملکرد A72 بسیار تاثیرگذار است و منجر به افزایش میزان بازده در کنار کاهش مصرف انرژی شده است.

با وجود اینکه ARM هسته‌‌ی پردازشی A72 را برای تولید براساس لیتوگرافی 14 و 16  نانومتری طراحی کرده، اما می‌توان از آن برای تولید تراشه‌هایی براساس لیتوگرافی 28 نانومتر نیز استفاده کرد. برای مثال می‌توان به اسنپدراگون 618 و 620 در کنار تراشه‌ی MT8173 از مدیاتک اشاره کرد که هر دو مبتنی بر لیتوگرافی 28 نانومتر و با استفاده از هسته‌ی Cortex-A72 تولید خواهند شد. هرچند بهبود عملکرد این هسته‌ی پردازشی در لیتوگرافی 28 نانومتر در مقایسه با لیتوگرافی 14 و 16 نانومتر چندان درخشان نیست، اما می‌توان تغییرات صورت گرفته را به روشنی در تراشه‌های تولید شده دید.

در مجموع باید گفت که Cortex-A72 دارای کارکرد بسیار خوبی است. کمپانی ARM مدعی است که عملکرد این هسته از نظر تعداد دستورات پردازش شده در هر کلاک 20 تا 30 درصد در مقایسه با Cortex-A57 بهبود یافته است. کاهش تاخیر در بلاک‌های منطقی این هسته رسیدن به فرکانس بالای پردازشی در این هسته‌ها را بسیار سخت می‌کند، بطوریکه با توجه به کاهش سایز و همچنین میزان مصرف این هسته، فرکانس A72 در مقایسه با A57 تقریبا 10 درصد افزایش یافته است. فرکانس حداکثری این هسته‌ی پردازشی 2.7 گیگاهرتز است. در مورد مصرف انرژی نیز، ARM مدعی است در مقایسه با A57 باید شاهد کاهش مصرف به میزان 18 تا 30 درصد بود.

عملکرد هسته‌ی پردازشی A72 در مقایسه با محصولات برادول به چه ترتیب خواهد بود؟ براساس اطلاعات ارائه شده توسط خود ARM، در صورتی که از نظر مصرف انرژی محدودیت خاصی وجود نداشته باشد، برادول به‌راحتی می‌تواند A72 را شکست دهد. اما وقتی مصرف انرژی و همچنین تولید گرما ملاک اصلی انتخاب باشد، A72 برنده‌ی اصلی این رقابت است.

البته باید به این موضوع اشاره کرد که این بنچمارک‌ها توسط خود ARM تهیه شده، هرچند به نظر می‌رسد این کمپانی سعی کرده تا با صداقت و بدون دست بردن در نتایج آن‌ها را نمایش دهد، اما برای قضاوت نهایی باید تا ارائه آن به بازار و بررسی دقیق A72 منتظر بمانیم. فیلیپو در پاسخ به سوالی در خصوص عملکرد هسته‌ی پردازشی A72 در مقایسه با برادول، با قاطعیت به این نکته اشاره کرده که در صورت عملکرد با تمام قدرت، این هسته‌ی پردازشی از نظر میزان مصرف انرژی 75 درصد کمتر انرژی مصرف می‌کند.

ARM به دنیای گجت‌های موبایل اکتفا نکرده و Cortex-A72 براساس لیتوگرافی 16 نانومتر را برای استفاده در سرور‌ها نیز بسیار کاربردی خوانده است. این کمپانی هسته‌ی A72 را با نمونه‌های زئون اینتل مقایسه کرده است که نشان از قابلیت‌های بالای این محصول دارد.

باید منتظر بود و دید که سایر تولیدکنندگان تراشه‌های مبتنی بر هسته‌های طراحی شده توسط ARM، این محصول را چگونه تغییر خواهند داد؟ در مقابل اسنپدراگون نیز از هسته‌ی جدید خود Kyro رونمایی خواهد کرد که انتظار می‌رود همزمان با A72 در تراشه‌ی اسنپدراگون 820 روانه‌ی بازار شود. نظر شما در این خصوص چیست؟