ARM ha anunciado diseños de CPU y GPU nuevos y mejorados, que prometen ganancias de rendimiento y eficiencia energética para teléfonos inteligentes y computadoras.
Pocas cosas son universales en el mundo pero si se habla del mercado de los smartphones se puede decir que ARM es la reina. Ya sea que los fabricantes de chips móviles basen sus SoC en los núcleos de CPU de ARM, o simplemente confíen en ARM ISA y diseñen sus propios chips, al final es la base de casi todo.
Para darle una ligera idea, estos anuncios indican el avance potencial de la mayoría de los SoC móviles. Su rendimiento solo progresa tan rápido como lo hacen los propios diseños de núcleo de CPU de ARM.
Durante ARM Tech Day 2023, la compañía presentó una serie de nuevos núcleos de CPU junto con su GPU de quinta generación con soporte de gráficos de trazado de rayos (trazado de rayos).
Éstas incluyen el núcleo superior Cortex-X4, así como el Cortex-A720 de núcleo medio de ARM y el nuevo Cortex-A520 de bajo consumo. Con todo ello, busca implementar grandes mejoras microarquitectónicas a través de su línea de núcleos Cortex con cambios de diseño orientados a potenciar la eficiencia y el rendimiento.
5 grandes mejoras que traerán los nuevos núcleos ARM a los procesadores
solo 64 bits
como explica Autoridad de Android, los nuevos nucleos Solo serán de 64 bits. Basado en la última arquitectura. ARMv9.2cualquier chip que los use no se puede mezclar con arquitecturas más antiguas o kernels compatibles con 32 bits.
Hasta ahora, ARM solo ha lanzado el Cortex-X2 2021, seguido del núcleo medio Cortex-A715 de 64 bits de 2022, pero las cosas están a punto de cambiar. Esto significará una mayor potencia de procesamiento, mayor capacidad de memoria y cálculos más precisos en comparación con los procesadores de 32 bits.
Cortex-X4: mayor tamaño y mejores capacidades
Las 3 novedades mencionadas derivan de núcleos que se encuentran en SoCs tan emblemáticos como el ya mencionado Snapdragon 8 Gen 2 —Cortex-X3, A-715 y A510—. Gracias a las mejoras incluidas en esta generación, Se espera un 14% más de rendimiento y una reducción del 40% en el consumo de energía para un Cortex-X4 en comparación con la versión X3.
Esto se ha conseguido tras aumentar el tamaño de la superficie tan solo un 10% respecto al año pasado. Teniendo esto en cuenta, es bastante probable que se incluyan dos o más núcleos Cortex-X4 potentes en un clúster de CPU sin afectar en gran medida la vida útil de la batería o la generación de calor.
Cortex-X720 y Cortex-A520 más pequeños y de mayor rendimiento
El Cortex-X720 recibió una profunda optimización que es un 20 % más eficiente energéticamente que el núcleo Cortex-A715 del año pasado, con una base de fabricación similar y con un rendimiento mejorado.
Esta victoria en la reducción del diseño, que también puede proporcionar un 4 % más de rendimiento con el mismo consumo de energía, es un gran paso adelante manteniendo la misma configuración.
Por otro lado está el nuevo núcleo de CPU de bajo consumo, el Cortex-A520. Con un aumento de la eficiencia del 22 % con respecto al diseño del A510 del año pasado, la batería del móvil debería durar mucho más. Todo esto es gracias a una nueva Unidad de Procesamiento Aritmético Lógico (ALU, unidad lógica aritmética) este año, que es de donde proviene la mayor parte del ahorro de energía del núcleo.
Los primeros diseños de núcleos de CPU 4+4 dieron paso a 1+4+3, 2+2+4 y otras variaciones, pero todas las mejoras discutidas anteriormente podrían conducir a mejores variaciones. Por ejemplo, ARM ya ha mostrado una configuración 1+5+2.
La inclusión de 5 núcleos de CPU intermedios proporcionaría subprocesos sostenibles adicionales para mejorar el rendimiento de los juegos. Por otro lado, las mejoras de rendimiento acumulativas del núcleo Cortex-A520 le permitiría reducir de 4 a incluso 2 para lograr el mismo efecto.
En el caso de las computadoras, la última versión de DynamIQ ahora admite 14 núcleos por clúster, así que imagina lo que podrán hacer estas futuras versiones.
Gráficos Immortalis de próxima generación
Finalmente, ARM también introdujo nuevos componentes gráficos. ARM Immortalis G720 es el producto estrella, Mali-G720 y Mali-G620 una opción más asequible. Estos tienen el mismo diseño con la diferencia entre ellos en el número de núcleos.
Entonces, el Mali-G620 tiene 5 núcleos o menos, el Mali-G720 tiene de 6 a 9 núcleos y el Immortalis-G720 tiene 10 núcleos o más, con un límite superior de 16. ARM también especifica que Immortalis debe incluir una unidad de trazado de rayos de hardware.
La principal actualización de funciones de esta generación es el sombreado de vértices diferido (DVS), que mejora el rendimiento en escenas complejas y reduce la carga de trabajo en la GPU, lo que permite una representación gráfica más rápida y eficiente.
ARM dijo que esto se implementó para abordar la creciente complejidad en el mercado de los juegos, mantener las velocidades de cuadro y permitir la próxima generación de software y aplicaciones 3D en tiempo real en dispositivos móviles.
También comentan que requiere un 40% menos de ancho de banda de memoria, y esto se traduce en un mayor ahorro de energía, ya que se afirma que la nueva GPU es un 15% más eficiente.
Con todo esto ya explicado, las ganancias de rendimiento de esta nueva generación son más que obvias. La verdad es que sigue siendo muy impresionante que los móviles de última generación y los PC basados en ARM sigan dando grandes pasos. Se espera que los teléfonos inteligentes con los últimos diseños de núcleo de CPU y GPU ARM se lancen a fines de 2023.
