全新大小核A75、A55發(fā)布，DynamIQ才是設計者心中真正的big-LITTLE

在今年的3月份，ARM曾在北京召開全球發(fā)布會，宣布下一代多核設計技術DynamIQ發(fā)布。而在近日召開的ARM TECH DAY的活動上，又有了全新的進展——首款采用DynamIQ技術的大小核A75和A55發(fā)布。

ARM CPU產(chǎn)品部高級營銷市場總監(jiān)Ian Smythe，資深產(chǎn)品經(jīng)理Phil Burr，高級技術總監(jiān)Peter Greenhalgh和GPU產(chǎn)品部Espen Oybo都出席并進行了精彩的演講。

DynamIQ讓big-LITTLE更加自如

作為一種全新多核設計技術，DynamIQ提供了更大的設計靈活度，增強了內(nèi)存分配的能力，專門加強了人工智能的應用。關于人工智能方面的增強主要是增加了優(yōu)化算法庫，這個在前文中有講述，此處不再提及。主要來分析一下其多核設計靈活度和內(nèi)存分配方面的升級。

全新的DynamIQ可以支持4大4小，1大7小，2大6小，4小核，1大2小，1大3小和1大4小的多種設計，比起傳統(tǒng)的big-LITTLE設計靈活度上可以說是提高了很多。這種高度靈活性使得A核處理器市場覆蓋面達到前所未有的廣度。1大7小可以適用于移動手機市場，這也是原b-L時代就已經(jīng)取得的成績，而4小核的設計更加適用于智能家居的場景內(nèi)，4大4小則可達到筆電，汽車電子的應用需求。

可以這樣想，b-L實際上就是實現(xiàn)了跨核動態(tài)功耗調(diào)節(jié)，也就是Dynamic voltage and frequency scaling(DVFS)。而在b-L存在的問題是不能對一個集群(或稱簇，或稱Cluster)內(nèi)的每一個核都單獨進行電壓配置。來舉一個常見的實例來說明，為什么人們常見在iphone在待機和性能方面的平衡表現(xiàn)要比很多安卓機要好一點呢?因為蘋果并沒有完全依賴于b-L，而是采用自研技術，跨核動態(tài)功耗調(diào)教的較好。而DynamIQ的出現(xiàn)，完全解決了這一問題——現(xiàn)在設計者可以對一個集群內(nèi)的每一個大小核都單獨進行電壓調(diào)節(jié)。

更加靈活的多核設計和更加精細的單核電壓調(diào)節(jié)，還是不夠的，ARM還給每一個核心都單獨配置了專用L2 Cache，此外還有共享的L3 Cache。這個L3 Cache被設計在一個叫做DSU(DynamIQ Shared Unit)的部件內(nèi)。

如上圖所示，DSU內(nèi)部除了L3之外，還有電源管理、Snoop filter、ACP和BUS等等。下面來主要介紹一下L3的動態(tài)分配。下圖是倆個不同的應用場景，L3中的一部分會被用來外圍傳感器數(shù)據(jù)收集，另外的部分根據(jù)不同應用需求產(chǎn)生的不同任務數(shù)量被分配成多份，每一份L3對應一個任務，給這一任務組內(nèi)的CPU群組共享。兩任務組也可以規(guī)劃為共享一塊L3。

分塊使用可以緩解CPU的壓力，此外L3還可以實現(xiàn)半關斷!譬如視頻播放這樣的任務，可能一半的L3 Cache就已經(jīng)足夠，那么就可以關閉一半的L3，實現(xiàn)功耗節(jié)省。要知道，設備在很多狀態(tài)下，耗電大戶不是CPU而是這些cache的漏電。

DynamIQ的技術革新要點基本如上，接下來我們一起來看看基于DynamIQ設計而來的A75和A55都有了哪些提升。

A75

得益于DynamIQ的設計，A75相對A73有了大幅提升，官方宣稱整體性能表現(xiàn)提升了50%(A73at2.4GHz,A75at3GHz)。

A55

同樣是得益于DynamIQ技術，官方宣稱A55的功效表現(xiàn)是A53的2.5倍(A53in28nm,A55in16nm)。拆分開來看，同樣頻率下A55的性能是A53的兩倍，功耗表現(xiàn)提升15%。

此外，A55具有多達3000+的可配置參數(shù)，可以8個小核配置成一個集群，這在A35上是無法實現(xiàn)的。

G72——Bifrost架構升級

除了CPU之外，Mali GPU也是ARM業(yè)務的重要一部分，主要有G系列，V系列和DP系列等，分別面向不同的應用領域。目前Mali在全球的出貨量位列第一，市面上半數(shù)的智能手機和移動VR設備中都使用了Mali的GPU。而隨著生活場景的不斷變化，現(xiàn)在ARM已經(jīng)將高保真移動游戲、VR和設備端的機器學習視為Mali的最重要業(yè)務增長點。

此次ATM TECH DAY的活動推出的Mali-G72是其全新高性能GPU的代表，沿用Bifrost架構并進行了優(yōu)化，比起前代產(chǎn)品G71實現(xiàn)了25%的功耗降低。

移動游戲方面可以節(jié)省68%的帶寬，機器學習方面可以減少17%的功耗。

M3已在DesignStart中開放

除了硬件方面的更新之外，ARM此次還帶來了重磅利好消息，DesignStart將取消預付授權費，并且將M3核也納入該計劃中來。這對于一些小型創(chuàng)業(yè)公司而言是極為有益的，可以降低其開發(fā)風險。而且一旦得到驗證想要投入生產(chǎn)的話，500萬M3的總成本將低于20萬美金。為了實現(xiàn)ARM 1 trillion的出貨量愿景，服務好各種新興應用的小客戶變得尤為重要。DesignStart就是其布局重要一環(huán)，除了IP免費外，DesignSrart還提供mbed、IDE工具、Debug工具等軟件和附加服務。從SoC的設計開始到最終產(chǎn)品生產(chǎn)，給客戶實現(xiàn)一個全方位支持。

搭載全新A75,A55的CPU預計很快就可以和大家見面了，不少公司已經(jīng)取得授權。全新DynamIQ會比傳統(tǒng)b-L在實際產(chǎn)品上的表現(xiàn)會有多大的提升?這個很值得令人期待。另外如果你想要M0和M3的免費授權的話，就趕快去申請吧，從Ian現(xiàn)場的演示來看，這一過程還真的是非常方便的。