Mehr Power, weniger Stromverbrauch: ARM stellt neue Chip-Architektur ARMv9.2 vor
Mehr Prozessorkerne und 64-Bit-Pflicht sollen die nächste Generation ARM-basierter Prozessoren auszeichnen. Die Zeit von 32 Bit ist bei ARM abgelaufen.
Arm
Der Architekturdesigner ARM stellt seine neue Architektur ARMv9.2 vor. Darauf basierende Prozessoren sollen mit ihren neuen CPU-Kernen eine höhere Rechenleistung bei gleichzeitig besserer Energieeffizienz erreichen. 32-Bit-Altballast wird abgeworfen.
Parallel zur CPU-Architektur stellt die Firma bereits drei fertig entworfene CPU-Kerne auf ARMv9.2-Basis, die Lizenznehmer wie Samsung und Mediatek entweder eins zu eins oder angepasst in ihre Prozessoren integrieren können. Der schnellste Kern aus dem neuen Verbund ist der Cortex-X4, gefolgt vom etwas langsameren Cortex-A720. Der Cortex-A520 ist als Effizienzkern für Alltagsaufgaben gedacht. Bis zu 14 Rechenkerne in unterschiedlichen Konfigurationen lassen sich in einem ARM-basierten Prozessoren kombinieren, zwei mehr als in der vorherigen Generation. Verbunden werden sie durch einen von ARM entworfenen Interconnect, jetzt DSU-120 (DynamIQ Shared Unit) genannt, mit gemeinsamem Zugriff auf bis zu 32 MByte Level-3-Cache. Alle drei Cortex-Kerne unterstützen nur noch die 64-Bit-Architektur AArch64.
Mehr Leistung im Cortex-X4
Der Cortex-X4 erreicht laut Arm bis zu 15 Prozent mehr Leistung als der aktuelle X3, die Prozessorfläche wächst dabei um etwa zehn Prozent (bei gleichem Fertigungsprozess). Bei Machine-Learning-Aufgaben soll der X4 12 Prozent mehr Power entwickeln. Im Falle der Cortex-A720 und -A520 lag der Fokus in der Entwicklung vor allem auf der Energieeffizienz, die ARM um 20 bzw. 22 Prozent gesteigert haben will. In einer Standardkonfiguration mit einem X4, drei A720 und vier A520 erwarten die Entwickler rund ein Drittel mehr Leistung für das gesamte System-on-Chip (SoC).
(Bild: Arm)
In welchen Zusammenstellungen die Chiphersteller die CPUs bündeln, bleibt ihnen überlassen. Im Prinzip seien alle Kombinationen möglich, sagt ARM. SoCs mit zwei oder mehr X4-Kernen wünscht sich der Chipdesigner vor allem für ARM-basierte Notebooks, um diese Geräteklasse stärker zu verbreiten.
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Zu Armv9.2 gehören mit Immortalis-G720, Mali-G720 und Mali-G620 drei neue GPUs. Die leistungsstarke Immortalis-G720 soll im Durchschnitt 15 Prozent mehr Leistung erreichen. Systemweit verspricht ARM 15 Prozent mehr Performance pro Watt. Mit Deferred Vertex Shading sollen bei der Grafikberechnung mehr Daten im GPU-Core verbleiben, statt über das DRAM zu wandern. ARM verspricht sich durch die sinkende Speicherbelastung vor allem bei starker Beanspruchung der GPU, etwa beim Gaming, stabilere Framerates und eine bessere Energieeffizienz. Bei Machine Learning erreicht die Immortalis-G720 bis zu 25 Prozent mehr Spitzen-Performance. Die drei GPUs unterscheiden sich hauptsächlich durch die Anzahl der Shader-Cluster (manchmal GPU-Cores genannt): In der Mali-G620 stecken fünf davon, in der Mali-G720 sechs bis neun, in der Immortalis-G720 sind es zehn bis sechzehn.
(Bild: Arm)
Erste Smartphones noch 2023
Mit den ersten Chips auf Basis von ARMv9.2 ist gegen Ende des Jahres zu rechnen. Sowohl der Qualcomm Snapdragon 8 Gen 3 – trotz des Lizenzclinchs zwischen ARM und Qualcomm – als auch der Dimensity 9300 von Mediatek dürften die neuen Kerne beinhalten, erste Smartphones mit den neuen SoCs sind zum Jahresende zu erwarten. Von ARM ist zu hören, dass man die Zeit, bis das neue Design zu kaufen ist, künftig deutlich reduzieren möchte.
(sht)
