Az ARM folyamatosan azon dolgozik, hogy minél hatékonyabb feldolgozó egységeket tervezzen a partnerei számára, ennek eredményként ismerkedhetünk meg most a „76-os szériával”. Az ARM leleplezte a Cortex-A76 processzormagot, a Mali-G76 grafikus gyorsítót és a Mali-V76 videós egységet. Ezek a megoldások a lehető legjobb teljesítményre fognak koncentrálni, és előre láthatólag a felsőkategóriás dizájnokban kaphatnak majd helyet. Az összehangolt nevekkel a vállalat átláthatóbbá teszi a kínálatát, hiszen eddig a csúcsot a Cortex-A75 CPU mag, a Mali-G72 GPU és a Mali-V61 (V52) VPU jelentette.

ARM Cortex-A76

Kezdjük az újdonságok megismerését a Cortex-A76-tal, ami ugyan a számozását tekintve csak egyet lépett előre a Cortex-A75 után, de valójában egy gyökeresen átalakított dizájnról van szó, ami esetenként óriási gyorsulást fog biztosítani. Az ARM egyértelműen arra gyúrt itt rá, hogy egy olyan megoldást hozzon létre, ami nemcsak okostelefonokban vagy táblagépekben, hanem akár laptopokban is ténylegesen megállja a helyét.

A vállalat elmondása alapján a Cortex-A73 maghoz képes a Cortex-A76 kétszer nagyobb teljesítmény biztosítására lesz képes az általános munkafolyamatok során. A Cortex-A75-höz képest valamivel kisebb lesz az előrelépés, de csalódottságra garantáltan nem lehet oka senkinek. A Geekbench lefuttatásakor 35%-kal gyorsabbnak bizonyult az új ARM mag, mint a közvetlen elődje. A fejlesztőknek a gépi tanulás tekintetében sikerült a legnagyobb előrelépést elérniük, ott mutatkozik meg igazán, hogy architekturális változás történt a színfalak mögött. Az átalakításoknak és optimalizálásoknak köszönhetően ilyen esetekben a Cortex-A76 akár négyszer nagyobb tempót tud nyújtani a Cortex-A75-nél.

Az ARM az új processzormagot már 7 nm-es gyártástechnológiára szabta, ennek köszönhetően is előnyben lesz majd a korábbi megoldásokkal szemben. A korábbinál magasabb órajel elérésére lesz lehetőség, a vállalat 3 GHz-es frekvenciával kalkulál a korábbi 2,8 GHz helyett, ami a megváltoztatott felépítésen felül szintén hozzájárul a gyorsuláshoz. A vállalat azt mondja, hogy energiahatékonyság tekintetében 40 százalékos előrelépést lehet kilátásba helyezni, ami részben a gyártástechnológia fejlődéséből, részben pedig a mikroarchitektúrális változásokból ered. Egy-kettő Cortex-A76 mag nagyon sokáig képes lesz a maximális órajelén dolgozni, csak 3-4 magos klasztereknél kell majd arra számítani, hogy lefojtja a frekvenciát a rendszer a melegedés vagy a fogyasztás miatt például az okostelefonokban. Ez azt jelenti, hogy a korábbinál kiegyensúlyozottabb üzemre lehet számítani a nagy teljesítményt igénylő környezetekben.

A Cortex-A76 a DynamIQ technológiát támogatva érkezik, ami nagyon rugalmas dizájnok létrehozását teszi lehetővé. Egymás mellé kerülhet majd a megszokott módon négy-négy Cortex-A55 és A76 mag, de adott esetben akár olyan felállást is be lehet vetni, amiben csak egyetlen Cortex-A76 munkálkodik hét Cortex-A55 mellett. A mageloszlás változtatásával lehet szabályozni, hogy a teljesítmény vagy az energiahatékonyság kerüljön inkább az előtérbe.

ARM Mali-G76

A soron következő újdonság a Mali-G76 IGP. Ez a termék a Bifrost alapokat viszi tovább, de itt is történtek olyan változtatások, amik bizonyos körülmények között nagyon komoly gyorsulással járnak majd. A Mali-G72-höz viszonyítva a GPGPU feladatokban 50 százalékos teljesítménynövekedéssel kell számolni. És az ARM már ebben az esetben is a 7 nm-es csíkszélességgel tervez.

A vállalat megduplázta a végrehajtásért felelős futószalagok számát az egyes motorokon belül, ennek a lépésnek köszönhetően kétszer nagyobb tempóval lehet számolni például az egyszeres pontosságú (FP32) lebegőpontos számítások esetében, miközben a feldolgozó területe csak 28%-kal nagyobb. Szóval a Mali-G76-ot elég MP8 kivitelben alkalmazni ahhoz, hogy akkora sebességet érjen el, amit a Mali-G72 MP16 felállásban képes biztosítani. Viszont ezzel együtt az ARM visszavett a skálázhatóságon, és már nem teszi lehetővé MP32 kiszerelés használatát, az MP20 jelenti a plafont.

A Mali-G76 esetében az ARM olyan módosításokat is bevezet, amik már korábban a Mali-G52 esetében megjelentek. Különösen fontos kiemelni a 8 bites műveletek végrehajtásának a támogatását, ami a gépi tanulás esetén rendkívül jól jöhet majd. Amikor ennek a kihasználására kerül sor, a korábbinál 2,7-szer nagyobb teljesítményről lehet majd beszélni. A Mali-G72-höz viszonyítva úgy számol az ARM, hogy 30 százalékkal jobb teljesítmény-méretarány érhető el, és az energiahatékonyságot figyelembe véve is ekkora lehet a javulás azonos gyártástechnológia esetén. Szóval a 7 nm hozadékával még ezen felül lehet kalkulálni, ami igazán remek hír.

Az ARM úgy gondolja, hogy a Mali-G76 esetében az okostelefonoknál felhasználásra kerülő magok száma tíz darab alatt marad majd, a maximális, MP20 konfigurációval pedig olyan helyen lehet majd találkozni, ahol már kevésbé jelent problémát a melegedés vagy a fogyasztás, például laptopokban.

ARM Mali-V76

Végezetül nézzük, mit tartogat a Mali-V76 videoprocesszor. Ez az egység már a 8K felbontáshoz lett tervezve minden tekintetben. A Mali-V76 szükség esetén képes lesz 8K-s tartalmakat lejátszani akár 60 FPS-es sebesség mellett is, felvételeknél pedig 8K30 támogatással lehet számolni, szóval azok az eszközök, amikben ez kerül bevetésre, akár teljesen 8K kompatibilisek is lehetnek. Az ARM elmondása alapján videofalakat is meg lehet majd vele hajtani, ugyanis több Ultra HD és Full HD felbontású kijelzőt is képes lesz egyidejűleg kezelni (az előbbiből 2x2, az utóbbiból pedig már 4x4 felállás jöhet szóba).

A fentieket már a maximális teljesítmény kiaknázása mellett kell érteni, mivel a Mali-V76 2-től 8 magig terjedő konfigurációban alkalmazható, és 600 MHz-es órajel elérésére képes. Ahol nincs szükség a 8K támogatásra, ott kevesebb feldolgozó és alacsonyabb órajel is elegendő lesz a chiptervezőknek. Példának okáért az ARM elmondása szerint egy négymagos felállásnál 4K 60 FPS-es minőségben lehet videókat rögzíteni, a lejátszásnál pedig már 120 FPS-es támogatást nyújt 4K-ban. A támogatott kodekek tekintetében a 10 bites (HDR) felvételek megörökítésének lehetősége tekinthető újnak, de csak a H.264 esetében, ugyanis a HEVC/H.265 és a VP9 alkalmazása mellett már eddig is elérhető volt ilyen opció. Az ARM fejlesztéseinek köszönhetően állítólag itt már 25%-kal jobb minőséget lehet elérni a felvételek során változatlan kódolási eljárás használata mellett, és 40 százalékkal kisebb fizikai méretben képes olyan teljesítményt biztosítani, mint a Mali-V61.

A Mali-V76 a változásoknak köszönhetően már az okostelefonoknál sokkal komolyabb környezetekben is megállja majd a helyét. A jövő csúcskategóriás televízióiban, valamint a kiterjesztett és a virtuális valósággal kapcsolatos szerkezetekben is bevetésre kerülhet majd.

Az ARM újdonságai nem egyszerre válnak elérhetővé a partnerek számára, így elképzelhető, hogy nem is egyszerre bukkannak majd fel a jövőben érkező rendszerchipekben. A Mali-G76 grafikus egység mintái már elérhetőek, szóval a tervezők dolgozhatnak vele, és akár még idén megjelenhet olyan SoC, amiben ez kerül bevetésre. A Cortex-A76 egy kicsit tovább várat magára, ez legkorábban 2019-ban kerülhet bevetésre. A Mali-V76 megjelenésével kapcsolatos információt pedig nem kaptunk, de vélhetően ez is jövőre futhat be.