Computex 2017: de ARM van ontwerpen op meer dan mobiel

0
123
ARM Nandan Nyampally

ARM is de eigenaar van de mobiele markt. Vorig jaar is de halfgeleider IP-bedrijf processor ontwerpen werden gebruikt in sommige 16 miljard chips, met inbegrip van die in het hart van bijna ooit smartphone. De Mali-graphics, die nog niet zo lang, stak de één miljard in 2016, waardoor het ongeveer de helft van de telefoon markt.

Maar de industrie is aan het veranderen. Smartphones zijn in nieuwe richtingen te duwen, zoals de VR-en console-gaming kwaliteit. De snelle adoptie van machine learning is het aansporen van ontwerpen die in staat van het runnen van deze modellen aan de rand van videocamera ‘s om zelf-rijdende auto’ s. Deze toepassingen zijn op hun beurt het plaatsen van steile eisen aan datacenters, waardoor bedrijven gedwongen worden om meer innovatief met servers en netwerkinfrastructuur.

Deze toepassingen vereisen een flexibele, heterogene ontwerpen die mix Cpu ‘s, Gpu’ s, en in sommige gevallen versnellers, met veel geheugen bandbreedte en gespecialiseerde software voor instructies om nieuwe niveaus van prestaties op ongeveer hetzelfde vermogen. Het nieuwe platform dat ARM kondigde eerder vandaag is ontworpen voor het leveren van dit “totaal berekenen” met de Schors-A75 voor high performance computing, Cortex-A55 voor energie-efficiëntie, en Mali-G72 graphics voor de VR, gaming en machine learning.

“ARM is aan het veranderen te gaan hoe berekenen is aan het veranderen elke dag om ons heen,” zei Jem Davies, Vice President en General Manager van de Verwerking van Media Groep bij het bedrijf op de persconferentie aan de vooravond van de Computex in Taiwan.

De aankondiging komt een jaar na de dag dat ARM aangekondigd de Cortex-A73, zijn eerste ontwerp op basis van de Artemis-microarchitectuur. Een vertrek van zijn voorganger, de Cortex-A72, met een zwaardere nadruk op efficiency en duurzame prestaties, de A73 was een succesvol ontwerp het vinden van zijn weg in het Qualcomm ‘ s Snapdragon 835 (in de gewijzigde vorm van de Kryo 280), MediaTek Helio X30 en HiSilicon de Kirin 960 onder andere high-end chips. Op hetzelfde moment, ARM aangekondigd de Mali-G71, de eerste Bifrost GPU, die is gebruikt in de Samsung Exynos 8895 dat de bevoegdheden van de Galaxy S8 en S8+ in vele markten, evenals de Kirin 960 in de Huawei Mate 9.

De A75 behoort tot dezelfde familie als de A73 met een relatief korte, out-of-order pipeline, maar ARM is duidelijk na een hogere prestatie hier, en het kwam weer terug aan de bredere ontwerp langs de lijnen van de A72 staat van verzending van meer instructies per cyclus. Alle dingen gelijk zijn, de A75 zal leveren 20% betere prestaties dan de A73. Maar de A75 naar hogere frequenties,–tot rond de 3 ghz op een 10nm proces–het leveren van een 50% boost aan raw integer prestaties en nog meer voor floating-point en machine learning workloads, volgens Nandan Nayampally, Vice President en General Manager van het Berekenen van het Product van de Groep. “Het is een duidelijke stijging in de prestaties,” voegde hij eraan toe.

De A55 is een vervanging voor de A53, die al langer. Het ontwerp is vergelijkbaar, maar beter tak voorspelling, een nieuwe cache ontwerp en ondersteuning voor 16 8-bits integer operaties per cyclus (of acht 16-bit floating-point operations) resulteert in een maximaal tweemaal de prestaties op hetzelfde proces en de frequentie–of ongeveer 30% minder kracht nodig voor dezelfde prestaties. ARM verwacht dat de A55 om gebruikt te worden op zijn eigen in het instap-en mid-range telefoons, of in een Grote.Weinig configuratie met de A75 in high-end smartphones en een breed scala van andere producten.

Zowel de A75 en A55 ondersteuning ARM ‘ s laatste instructie set, ARM v8.2, met een verbeterde geheugen model voor 32 – en 64-bit verwerking, half-precision floating point verwerking van gegevens, RAS (betrouwbaarheid, beschikbaarheid, onderhoudbaarheid) functies voor zakelijke toepassingen, en de nieuwe Scalable Vector Extension voor high-performance computing. Ze zijn ook ARM de eerste processors op de ondersteuning van de onlangs aangekondigde Dynamiq clustering technologie, en ondersteunt tot 8 Cpu ‘ s per cluster met een nieuwe unified L3-cache in een Dynamiq Gedeelde Unit (DSU) gedeeld door alle kernen. Meer interessant, het cluster kunnen elke combinatie bevatten van Cpu ‘ s (met verschillende vermogens, de frequentie en omgeving) met onafhankelijke voeding en de spanning van de rails voor de afzonderlijke kernen of groepen van kernen.

Voor telefoons dat betekent dat klanten kunnen gebruik maken van een verscheidenheid van combinaties met vier Grote A75 kernen en vier Kleine A55 kernen, acht A55 kernen, of zelfs een enkele A75 en zeven Kleine A55 kernen–en voor veel betere prestaties dan de huidige oplossingen in ongeveer dezelfde macht en gebied. De betere prestaties en flexibiliteit betekent ook dat het geschikt is voor een breed scala van andere apparaten. Dit omvat laptops met Windows 10, Chrome OS of iets anders. Nayampally zei dat sommige landen (lees: China) hebben aangegeven veel interesse in het bouwen van hun eigen hardware en software. ARM is ook het benadrukken van de mogelijke in-servers met meerdere A75 clusters en de CoreLink samenhangend netwerk. “Het is heel aantrekkelijk voor de netwerk-infrastructuur, [en] het is zeer aantrekkelijk voor de data center,” Nayampally zei.

Samen met de nieuwe CPU ontwerpen, ARM aangekondigd dat de volgende versie van de Bifrost GPU-familie de Mali-G72, waarin het zei dat levert 40% betere prestaties in een kleiner gebied en macht budget. Het bedrijf zei dat de casual gaming markt aan het verschuiven is vooral in China naar een meer realistische weergave van games op mobiele telefoon, zoals Digital Legends’ Afterpulse first-person shooter. De Mali-G72 heeft de prestaties en de efficiëntie van de optimalisaties die de bandbreedte beperken en deze soorten spelen haalbaar is. VR ups de ante verder, omdat het systeem nodig heeft om te renderen twee beelden (een voor elk oog) en de G72 omvat verschillende technologieën die minder overhead en verhoging van de kwaliteit–met inbegrip van 8x of 16x Multi Voorbeeld van Anti-Aliasing–voor mobiele VR.

De grootste trend, echter, is de kunstmatige intelligentie en de ARM besteedde veel van vandaag op de persconferentie naar nieuwe hardware en software functies voor machine learning. Om duidelijk te zijn ARM is niet te praten over de opleiding van diep leren modellen waar veel groter en meer macht beluste-processors, zoals de Nvidia Tesla-Gpu ‘s en Google’ s nieuwste Tensor Processing Unit domineren. In feite, Nayampally zei een versneller is zelfs niet op de roadmap. Liever ARM is gericht op SoCs dat kan het uitvoeren van deze modellen (inferencing) aan de rand. Dit is vooral belangrijk in toepassingen waar lage latentie is van cruciaal belang, zoals zelf-rijdende voertuigen.

De recent uitgebrachte ARM Berekenen Bibliotheek is een set van lage-niveau van software-instructies voor het uitvoeren van AI workloads zoals beeldbewerking, computer vision en machine learning op Cortex-Een Cpu ‘s en Midgard en Bifrost Gpu’ s. ARM zei de instructies zal toenemen inferencing met 10 tot 15 keer op de CPU alleen. De Mali-G72 GPU bevat wiskundige optimalisaties en lager caches die leveren 17% betere prestaties dan de huidige G71 op de GEMM (Algemene Matrix Matrix Vermenigvuldiging), dat maakt het grootste deel van neurale netwerken. Algemeen ARM is veelbelovend dat de combinatie van de nieuwe kernen, de Dynamiq cluster architectuur en geheugen hiërarchie, en de software zal leveren 50x toename in prestaties lopende machine-learning algoritmen in de komende drie tot vijf jaar.

In een vertrek, ARM niet aankondigen van het aantal licentiehouders of vermelden van een van zijn belangrijkste partners voor de A75/A55 en Mali-G72. Het bedrijf legde uit dat zijn klanten meer en meer de voorkeur om hun eigen aankondigingen. Het nieuwe platform zal ongetwijfeld leiden tot meer krachtige telefoons. Maar het is duidelijk dat ARM is gericht dan mobiel en richt zich op een veel breder scala van toepassingen met deze generatie processors, en het zal interessant zijn om te zien dat de soorten producten die op de markt komen later beginnen dit jaar.