ARM introduceert chipontwerpen voor laptops, servers en VR

ARM heeft vandaag zijn nieuwe chipontwerpen uit de doeken gedaan, het gaat om de Cortex A55 en A75-rekenkernen. Deze ontwerpen zijn al enige tijd geleden overlegd aan de partners van het bedrijf die er chips mee produceren, maar nu mag iedereen de details weten. ARM richt zich met deze ontwerpen niet alleen op mobiele apparaten zoals smartphones, ook laptops, servers, virtual reality en machine learning staan nu op de agenda.

Het Britse ARM is erin geslaagd om in een aantal jaar tijd de complete mobiele industrie te veroveren met zijn energiezuinige chips. Nu deze markt stabiliseert en de ontwerpen van het bedrijf jaarlijks goed zijn voor zo’n 16 miljard chips is het tijd om verder te kijken. Smartphones gaan steeds meer richting virtual reality en ook machine learning en kunstmatige intelligentie worden steeds belangrijker. Hiervoor is veel rekenkracht nodig en daar wil ARM ook een rol in gaan spelen.

Intel heeft op dit moment nog een zeer stevige rol in de datacenters en de publieke cloud, maar ARM timmert stevig aan de weg om het Intel wat moeilijker te maken. Na de zomer zal Windows 10 ook ARM-processoren van Qualcomm gaan ondersteunen en zullen Windows-laptops niet meer volledig afhankelijk zijn van AMD en Intel. Dat is de eerste stap, maar vooral de datacentermarkt is enorm groot en daar valt nog heel veel te winnen voor ARM.

Natuurlijk zijn er ook nieuwe markten zoals machine learning, kunstmatige intelligentie en de zelfdrijdende auto’s, waarvoor nog veel rekenkracht nodig is. Op al die markten focust ARM zich met deze nieuwe ontwerpen.

De Cortex A75 moet zo’n 50 procent sneller zijn dan zijn voorganger, de A73. Het ontwerp van de A75 is gebaseerd op een nieuwe microarchitectuur, dit nieuwe ontwerp zorgt voor meer instructies per cyclus maar kan ook een hogere kloksnelheid halen, tot wel 3GHz. Daarnaast is bij het ontwerp meer rekening gehouden met floating-point en machine learning workloads.

De Cortex A55 is meer gericht op het goedkopere segment en is de opvolger van de A53. Ook deze chip moet twee keer zo snel zijn als zijn voorganger. Daarnaast moet het energieverbruik fors omlaag zijn gegaan.

De instructieset in beide chipontwerpen is bijgewerkt naar ARM v8.2, hierin zit een verbeterd model voor geheugen in de 32- en 64-bit operation mode. Daarnaast zijn er RAS-features(Reliability, Availability, Serviceability) toegevoegd voor enterprise-applicaties en is er de nieuwe schaalbare vector extensie toegevoegd voor high-performance computing. Ook heeft ARM nieuwe clustertechnologie toegepast waarmee 8 CPU’s gezamenlijk kunnn worden gebruikt met een nieuwe L3 cache met een Dynamic Shared Unit (DSU) over alle rekenkernen. De CPU’s hoeven daarbij niet hetzelfde te zijn, maar kunnen allemaal op verschillende snelheden en wattages werken.

Fabrikanten kunnen met deze nieuwe chips dus veel meer combinaties maken. In het verleden was big.Little populair waarbij vier krachtige rekenkernen werden gecombineerd met vier minder krachtige maar zuinige rekenkernen. Nu kan ook worden gevarieerd met het aantal rekenkernen. In een krachtige laptop is het misschien handiger om met zes krachtige rekenkernen te werken en twee zuinige bijvoorbeeld.

Voor serverparken kan het daarnaast interessant zijn om met meerdere Cortex A75-clusters te werken. Zeker in combinatie met ARM’s CoreLink coherent mesh network.

Ook de Mali GPU is vernieuwd

ARM introduceert ook een nieuwe Mali G72 GPU uit de Bifrost GPU familie. Deze is 40 procent krachtiger dan zijn voorganger en daarnaast een stuk energiezuiniger. De Mali GPU’s van ARM worden daarmee ook steeds beter. Het afgelopen jaar werden de Mali GPU’s gebruikt in zo’n 1 miljard chips.

De grootste uitdaging voor flink wat meer rekenkracht ligt op dit moment bij deep learning, waarbij echt meer rekenkracht nodig is en waar bijvoorbeeld Nvidia Tesla GPU’s in voorzien. Hier richt ARM zich op dit moment nog niet op, het staat ook nog niet op de planning volgens het bedrijf. Het gaat meer om alles wat daaromheen gebeurd waarbij ARM een rol wil spelen. ARM wil in zelfrijdende auto’s vooral snel kunnen schakelen met de beschikbare data, niet zozeer deze data verwerken. Dat laat het vooralsnog aan andere over.

Verwacht wordt dat we volgend jaar de eerste producten gaan zien met Cortex A75- en A55-rekenkernen.