British ARM Corporation telah meningkatkan arsitektur komputasi heterogen dari
ARM big.LITTLE , di mana semua mikroprosesor ARM terkemuka berdasarkan Cortex-A7 (2011) berbasis, dan kemarin memperkenalkan arsitektur heterogen baru
DynamIQ big.LITTLE . Sebuah tempat telah dialokasikan pada microchip untuk akselerator perangkat keras khusus untuk aplikasi pembelajaran mesin. Mungkin di masa depan, dukungan perangkat keras untuk jaringan saraf akan menjadi tren baru di antara pengembang mikroprosesor dan kualitas bawaan dari smartphone baru.
Fitur arsitektur ARM big. Arsitektur LITTLE adalah keberadaan dua jenis inti prosesor: relatif lambat, hemat energi (LITTLE) dan relatif kuat dan rakus (besar). Biasanya, suatu sistem hanya mengaktifkan satu dari dua jenis inti: hanya besar atau hanya kecil. Jelas bahwa tugas-tugas latar belakang pada smartphone atau perangkat lain nyaman untuk diselesaikan dengan core kecil yang mengkonsumsi energi sangat sedikit. Jika perlu, prosesor mengaktifkan inti rakus yang kuat, yang dalam mode multi-ulir, bekerja bersama, menunjukkan kinerja yang sangat tinggi. Pada prinsipnya, semua core memiliki akses ke memori bersama, sehingga tugas dapat diatur untuk dieksekusi pada kedua jenis core secara bersamaan. Artinya, besar dan kecil akan beralih dengan cepat.
Arsitektur yang heterogen dan tugas-tugas beralih dengan cepat dari satu jenis inti ke yang lain dipahami untuk menciptakan perubahan dinamis dalam daya prosesor dan konsumsi energi. ARM sendiri menyatakan bahwa dalam beberapa tugas arsitektur menghemat hingga 75% energi.
DynamIQ big.LITTLE adalah langkah maju evolusioner. Arsitektur baru memungkinkan Anda untuk menggunakan berbagai kombinasi core besar dan kecil yang sebelumnya tidak mungkin. Misalnya, 1 + 3, 2 + 4 atau 1 + 7, atau bahkan 2 + 4 + 2 (inti dari tiga kekuatan berbeda). Smartphone tipikal masa depan mungkin memiliki sistem delapan inti pada sebuah chip dengan dua inti yang kuat, empat inti sedang dan dua inti berkinerja rendah sebagai latar belakang.
Dengan dukungan perangkat keras untuk pembelajaran mesin dan AI, pengembang akan memiliki akses ke instruksi prosesor khusus baru (misalnya, perhitungan dengan akurasi terbatas). ARM
menjanjikan bahwa selama tiga hingga lima tahun ke depan, prosesor Cortex-A pada arsitektur baru akan memberikan peningkatan kinerja hingga 50 kali lipat dalam aplikasi AI, dibandingkan dengan sistem berbasis Cortex-A73 saat ini dan peningkatan tambahan karena akselerator built-in pada chip. Port akses latensi rendah khusus antara CPU dan akselerator memiliki kinerja 10x.
Ini berarti bahwa jaringan saraf yang terlatih akan bekerja lebih baik pada smartphone, termasuk yang menghitung grafik dan video, aplikasi visi komputer dan sistem lain yang memproses aliran data besar.
Setiap cluster dapat berisi hingga delapan core dengan karakteristik berbeda. Ini juga dapat digunakan untuk mempercepat aplikasi AI dibandingkan dengan sistem saat ini. Selain itu, subsistem memori yang dirancang ulang akan memberikan akses lebih cepat ke data dan meningkatkan efisiensi energi. Ngomong-ngomong, tidak perlu untuk memasukkan inti LITTLE dengan kinerja yang buruk dalam kelompok inti, yang biasanya digunakan pada perangkat seluler untuk menghemat daya baterai. Jika Anda membutuhkan kinerja yang sangat tinggi terlepas dari konsumsi energi - tidak ada yang mengganggu untuk membuat kelompok delapan inti besar, dan menggabungkannya menjadi sistem komputer yang sangat kuat. ARM percaya bahwa ini akan memperluas cakupan prosesor ARM di luar smartphone.
Cluster DynamIQ skala hampir tak terbatas dengan memori bersama - ini adalah tawaran untuk menciptakan sistem komputasi yang kuat untuk berbagai keperluan.
Fleksibilitas tambahan dalam penyesuaian dinamis konsumsi daya / energi akan disediakan oleh fungsi secara individual mengubah frekuensi clock prosesor individu dalam sekelompok prosesor ARM ganda. Pengembang dari Cambridge percaya bahwa ini sangat penting dalam helm realitas virtual, yang untuk jangka waktu yang lama berada dalam kondisi konsumsi daya yang rendah. Transisi prosesor ke salah satu dari tiga kondisi energi (ON, OFF, SLEEP) dilakukan jauh lebih cepat, secara otomatis pada level perangkat keras.
Pada akhirnya, arsitektur DynamIQ yang canggih memungkinkan Anda membangun sistem yang lebih andal dengan duplikasi fungsi, yang meningkatkan tingkat keamanan dalam sistem yang berdiri sendiri yang perlu merespons kegagalan. Sebagai contoh, ini adalah sistem visi komputer dalam kendaraan tak berawak - Advanced Driver Assistance Systems (ADAS). Ketika satu gugus inti gagal atau akselerator gagal, gugus lainnya secara otomatis mengambil alih fungsinya.
Arsitektur prosesor ARM digunakan di bawah lisensi dalam chip mereka oleh banyak produsen, termasuk Samsung, Qualcomm, Nvidia, Intel dan Apple (iPhone, iPad). Antara 2013 dan 2017, lebih dari 50 miliar microchip berdasarkan arsitektur ARM dijual di dunia, dan pengembang Inggris berharap bahwa dalam empat tahun ke depan jumlah ini akan berlipat ganda menjadi lebih dari 100 miliar.
Sebagian besar perangkat pada prosesor ARM tidak perlu pendinginan aktif. Perusahaan yakin bahwa dengan peningkatan kekuatan sistem ini dan transisi ke arsitektur DynamIQ, semuanya akan tetap sama.