ARM представила Cortex-A12, GPU Mali-T622 и видеодвижок Mali-V500 для аппаратов 2014 года

Уже известно, что ARM готовит для смартфонов и планшетов высокого класса в 2014 году. Для массового рынка компания подготовила ядро Cortex-A12, которое может предложить более высокую производительность на аппаратах стоимостью в районе $200. Известно, что довольно старое ядро Cortex A9 (как и его более свежая энергоэффективная и чуть более медленная замена Cortex-A7) слишком медленное, чтобы конкурировать на равных с Intel Atom или Qualcomm Krait 200/300. В свою очередь, Cortex-A15 обходит упомянутые ядра, но при этом требует существенно больше энергии и площади кристалла по сравнению с Cortex-A9.

Стоит напомнить, что в процессоре Samsung Exynos 5 Octa блок из 4 ядер Cortex-A15 занимает в 5 раз больше площади кристалла по сравнению с блоком из 4 ядер A7, потребляя при этом в 6 раз больше энергии. В обмен Cortex-A15 предлагает в 4 раза более высокую производительность. Это явно не тот процессор, который является оптимальным с точки зрения эффективности использования площади кристалла и потребления энергии, но зато позволяет добиться высокого уровня производительности.

Ядро Cortex-A12 призвано закрыть столь разительный разрыв между Cortex-A15 и Cortex-A7. В анонсе компания не стала вдаваться в архитектурные подробности, но поделилась некоторыми общими деталями. Как ядра AMD Jaguar, Intel Silvermont или ARM A9, Cortex-A12 является архитектурой с поддержкой внеочередного исполнения команд с декодером, обрабатывающим по две команды за такт. В отличие от Cortex-A9, впрочем, ядро Cortex-A12 отличается полноценной поддержкой внеочередного исполнения команд (включая блоки NEON/FP).

Длина конвейера немного возросла по сравнению с Cortex-A9 (11 ступеней), однако ARM обещает сохранить частоты на прежнем уровне по сравнению с Cortex-A9. Производительность при работе с памятью также была существенно улучшена по сравнению с Cortex-A9, что было очень слабым местом прежнего ядра.

Эти и другие архитектурные улучшения обеспечили, по словам ARM, в целом на 40% более высокую производительность (по числу команд за цикл) по отношению к Cortex-A9 при одинаковом техпроцессе и тактовой частоте. ARM говорит что новое ядро выполняет аналогичные задачи при том же уровне энергопотребления, что и Cortex-A9.

Важным новшеством Cortex-A12 также является поддержка 40-битной адресации. Другими словами, это переходное решение перед архитектурами, основанными на 64-бит ARMv8. Оно позволит оснащать устройства более 4 Гбайт оперативной памяти. В целом ARM называет ядро самым эффективным с точки зрения использования площади и, соответственно, стоимости.

Наконец, Cortex A12 оснащается той же шиной ACE, что и Cortex A7/A15, благодаря чему может работать в связке с теми или другими ядрами через технологию big.LITTLE. Скорее можно ждать только связки с Cortex-A7, если вообще технология big.LITTLE будет использоваться — разница в энергопотреблении гораздо не столь существенна, чтобы серьёзно усложнять дизайн конечного чипа.

Разработчики однокристальных систем смогут использовать ядра Cortex-A12 в связке с графическим процессором Mali-T622 и блоком кодирования/декодирования Mali-V500, которые компания анонсировала одновременно.

Mali-T622 поддерживает GPGPU-вычисления (OpenCL 1.1 Full Profile и Renderscript Compute), OpenGL ES 3.0 и включает ряд оптимизаций в области энергопотребления (на 50% эффективнее аналогичных решений класса Mali-T600). Впрочем, как и A12, это не самый мощный GPU Mali, а решение среднего уровня (ARM подчёркивает, что на рынке это самый маленький по площади кристалла графический процессор с полноценной поддержкой GPGPU).

Касаясь многоядерного видеодвижка Mali-V500, необходимо отметить, что решение поддерживает кодирование/декодирование видео в разрешении Ultra HD (2160p) с частотой 120 кадров в секунду при наличии достаточного числа ядер (в одноядерном режиме Mali-V500 позволяет обрабатывать видео в разрешении 1080p при 60 кадров в секунду). Как полагает ARM, V500 обеспечит смартфоны среднего класса возможностью в потоковом режиме кодировать и декодировать видео 4K. Компания отмечает, что блок видеообработки создаёт задержки менее 10 мс, что позволяет добиться высококачественной работы потоковых игр в беспроводном режиме через технологию Wi-Fi Miracast.

ARM ожидает, что Cortex-A12 будут использоваться в однокристальных системах, создаваемых для решений, где критичны показатели стоимости и энергопотребления. Плохо лишь то, что на рынке такие чипы появятся нескоро. Однокристальные системы на базе ядер Cortex-A12 (а также Mali-622 и Mali V500) начнут отгружаться производителями в середине следующего года, так что конечные пользователи получат первые устройства ближе к концу 2014 или в начале 2015 года. Ядра Cortex-A12 оптимизированы как для линий GlobalFoundries (28-нм техпроцесс SLP), так и TSMC (28-нм нормы HPM). Одними из первых освоят эти ядра в своих процессорах компании Mediatek и Marvell.