Szerző: Asztalos Olivér

2017. március 21. 14:09:00

Radikálisan új alapfelépítéssel képzeli el a jövőt az ARM

A jövő processzorainak alapvető felépítését taglalta az ARM, több mag keverve, nem felrázva, célkeresztben a mesterséges intelligencia és a gépi tanulás.

Lerántotta a leplet a jövő processzordizájnjáról az ARM. A forradalmian új alapfelépítés szakít az évek óta alkalmazott big.LITTLE koncepcióval, a DynamIQ fantázianévre keresztelt rendszer egyetlen klaszteren belül szinte bármilyen kompatibilis magot képes keverni, amivel a rendszer hatékonysága lényegesen kedvezőbb lehet. A fejlesztéssel már a következő 100 milliárd értékesített ARM processzora gyúr a tervezőcég, aki az okostelefonos piac teljes meghódítása után az önvezető autók piacát, illetve a különféle, mesterséges intelligenciára és/vagy gépi tanulásra építő rendszereket veszi célba.

A DynamIQ-t a heterogén skálázhatóság filozófiája mentén fejlesztette ki az ARM, e mögött pedig a számítási teljesítmény, a hatékonyság, illetve a skálázhatóság növelése, valamint a késleltetés csökkentése állt, a tervezőcég szerint mindhárom mutató jelentősen javulhat új megközelítésével. Ehhez első körben a klaszteren belül található magok számát növelte az ARM, a DynamIQ négyről nyolcra növeli az egységek maximális számát.

Ennél sokkal fontosabb és érdekesebb, hogy a nyolc mag akár teljesen eltérő is lehet, eltűnik a big.LITTLE megkötése, miszerint klaszteren belül kizárólag azonos típusú végrehajtók lehetnek. Az egyelőre nem világos, hogy az eltérő magokból adódó alapvető különbségeket (pl. gyorsítótárak mérete, stb.) hogyan fogja kezelni a rendszer, az viszont már kiderült, hogy a DynamIQ-hoz teljesen új magok kellenek, a jelenlegi dizájnokkal nem működik majd a koncepció.

A DynamIQ egy teljesen új fabricot is hoz, amely a késleltetés csökkentése mellett fejlettebb energiamenedzsment biztosít majd. Utóbbi elsősorban a magok egymástól független feszültség és frekvencia állítását, illetve lekapcsolását takarja majd. A fabrichoz természetesen nem csak egyes magok és magcsoportok (klaszterek), hanem más IP blokkok (pl. gyorsítók) is kapcsolódhatnak, profitálva a rendszer alacsony késleltetéséből, ami például az önvezető autók esetében sarkalatos pont.

Ugyancsak a jövő gépjárműveinek rendszerét szem előtt tartva került fókuszba a redundancia. Ennek biztosításához a fabrichoz kvázi végtelen számú klasztert lehet kapcsolni, akár egyszerűen duplikálva bizonyos, kritikus fontosságú elemeket, ezzel biztosítva a hibatűrő működést. Azt egyelőre nem tudni, hogy ez két különálló processzorok között is működni fog-e, de ily módon az esetleges fizikai sérülések ellen is lehetne védekezni, az egyik chip teljes kiesésével menet közben vehetné át a kritikus fontosságú funkciókat a tartalék.

A fabric mellett a memória-alrendszerhez is alapjaiban nyúlt hozzá az ARM, ugyanakkor részleteket egyelőre erről sem közölt a cég. Ezzel szemben az ARM kiemelte, hogy a mesterséges intelligenciával és gépi tanulással kapcsolatos számítási műveletekhez egy új utasításkészletet dolgozott ki, de az még nem derült ki, hogy ez pontosan mely architektúrával debütálhat. A tervezőcég annyit elárult, hogy az ARMv8.2-A lesz az első, amely támogatja a DynamIQ-t, ezzel együtt pedig az új memória-alrendszert is, amelyet félpontos számítások (FP16) gyorsításával egészít ki, amit ugyancsak előszeretettel alkalmaznak gépi tanulásnál.

Miért érdemes belevágnod a Scrum képzésünkbe? (x) Október 21-én Scrum alapozó képzést indít a HWSW, íme néhány jó érv a kurzus mellett.

Hogy az okostelefonok mennyit profitálhatnak majd a DynamIQ-ból, arról az ARM egyelőre nem beszél, de az érezhető, hogy az új fejlesztés nem ezekre fókuszál, ugyanakkor várhatóan idővel az összes dizájn átveheti az új alapfelépítést, aminek az összes piac haszonélvezője lehet, hisz a tervezőcég szerint a DynamIQ minden szempontból előrelépés big.LITTLE-höz képest, ugyanakkor utóbbi komplett leváltása még hosszú évekbe telhet, ez pedig ebben az évtizedben valószínűleg már nem történik meg.

Öt éve hódít a big.LITTLE

A big.LITTLE-t 2011 októberében mutatta be az ARM, a koncepció pedig mára gyakorlatilag teljesen meghódította az okostelefonos piacot, az A10-zel pedig már az Apple is bevetette azt. A fejlesztés a mikroarchitektúra-skálázás problémájára ad választ, a sebességre kihegyezett, erős magok sokat is fogyasztanak, ami lefelé csak korlátozottan skálázódik (alacsonyabb órajelen is megmarad a fogyasztás egy számottevő része). Erre megoldásként az erős magok mellé gyenge, de alacsony fogyasztású magok kerülnek be, amelyek például az Apple esetében ötöd akkora energiafelvétellel beérik, nyilván töredék teljesítmény mellett, egyszóval a big.LITTLE elsősorban a processzor energiagazdálkodásán javít.

a címlapról