Thiết kế nhân CPU ARM Cortex-A77 và bộ xử lý đồ họa Mali-G77 sẽ là những thứ được dùng trong nhiều điện thoại cao cấp sắp ra mắt vào cuối năm nay và đầu năm sau. Chúng hứa hẹn mang tới hiệu năng tốt hơn, đặc biệt khả năng xử lý đồ họa mạnh mẽ hơn nhờ vi kiến trúc hoàn toàn mới, cũng như hỗ trợ machine learning và AI tốt hơn trên di động.
Thế hệ nhân xử lý tiếp theo của ARM sẽ mạnh hơn khoảng 20% so với người tiền nhiệm của nó là Cortex-A76 khi động ở cùng xung nhịp và cùng số nhân được kích hoạt. Diện tích đế chip thì có to ra một chút vì ARM thiết kế nhiều bóng bán dẫn hơn. Ngoài ra việc sử dụng tiến trình 7nm để sản xuất chip cũng hứa hẹn giúp tăng cường hiệu năng tiêu thụ điện, giảm hao phí và tăng hiệu năng lên thêm chút đỉnh.
Những thay đổi lớn nhất của thiết kế nằm nằm ở các bộ xử lý số và cache, ngoài ra còn tăng số lệnh được xử lý trong mỗi chu kỳ từ 4 lên thành 6. Những thứ này giúp CPU tiếp nhận dữ liệu mới tốt hơn và nhanh hơn, dữ liệu đi qua được xử lý nhanh hơn. Nói cách khác, A77 giảm nút nghẽn cổ chai của việc dữ liệu phải chờ lâu mới được đi vào CPU, đồng thời tăng khả năng xử lý sau khi dữ liệu đã vào CPU luôn.
ARM Cortex-A77 sẽ có hiệu năng cao hơn khoảng 20-30%
Thế hệ nhân xử lý tiếp theo của ARM sẽ mạnh hơn khoảng 20% so với người tiền nhiệm của nó là Cortex-A76 khi động ở cùng xung nhịp và cùng số nhân được kích hoạt. Diện tích đế chip thì có to ra một chút vì ARM thiết kế nhiều bóng bán dẫn hơn. Ngoài ra việc sử dụng tiến trình 7nm để sản xuất chip cũng hứa hẹn giúp tăng cường hiệu năng tiêu thụ điện, giảm hao phí và tăng hiệu năng lên thêm chút đỉnh.
Cortex-A77 được xây dựng trên cùng thiết kế của A76
Những thay đổi lớn nhất của thiết kế nằm nằm ở các bộ xử lý số và cache, ngoài ra còn tăng số lệnh được xử lý trong mỗi chu kỳ từ 4 lên thành 6. Những thứ này giúp CPU tiếp nhận dữ liệu mới tốt hơn và nhanh hơn, dữ liệu đi qua được xử lý nhanh hơn. Nói cách khác, A77 giảm nút nghẽn cổ chai của việc dữ liệu phải chờ lâu mới được đi vào CPU, đồng thời tăng khả năng xử lý sau khi dữ liệu đã vào CPU luôn.
Kiến trúc GPU Valhall
Ngoài Cortex-A77 là nhân CPU, trong dịp này ARM còn giới thiệu GPU mới là Mali-G77. GPU này sẽ tốt hơn 30% cả về mặt tiêu thụ điện cũng như hiệu năng so với Mali-G76, bộ xử lý đồ họa đang dùng cho nhiều máy cao cấp như Galaxy S10 chẳng hạn. Khi kết hợp thêm với dây chuyền 7nm, hiệu năng có thể tăng tối đa 40% lận, và sẽ giúp nhân Mail cạnh tranh tốt hơn với nhân Adreno của Qualcomm vốn được đánh giá cao hơn về khả năng xử lý đồ họa.
Không như A77 chỉ là một bản nâng cấp nhẹ, Mali-G77 là một thiết kế GPU mới hoàn toàn dựa trên vi kiến trúc Valhall, thay thế cho kiến trúc Bifrost ngày xưa. Cụ thể hơn, các đơn vị xử lý trong nhân CPU. Thay vì chạy 3 đơn vị xử lý trong mỗi nhân như Bifrost, G77 chỉ dùng duy nhất 1 đơn vị xử lý nhưng tăng cường khả năng xử lý song song của các nhân. Nó cũng sử dụng các tập lệnh mới và hỗ trợ đầy đủ cho các hàm API đồ họa, ví dụ như Vulkan API chẳng hạn.
Chưa hết, G77 còn có một thành phần gọi là Quad Texture Mapper, nó sẽ giúp chạy các thuật toán machine learning nhanh hơn tối đa 60% so với G76.
Mali-G77 có thể được triển khai lên thiết bị thực tế theo cấu hình từ 7 đến 16 nhân. Việc chọn bao nhiêu nhân cho phù hợp sẽ là chuyện của hãng làm phần cứng điện thoại. Có lẽ những chiếc smartphone cao cấp sẽ dùng đâu đó tầm 5-12 nhân, chứ nhiều nhân quá thì lại hao pin. Kích thước mỗi nhân cũng chỉ tương đương với G76.
ARM có nhiều hàng nóng về machine learning nhưng lại khá im lặng
Chúng ta biết rằng ARM đang có một thiết kế của bộ xử lý dành riêng cho machine learning nhưng họ chưa nói nhiều về nó. Chỉ biết rằng thiết kế này có thể đạt mức 4 nghìn tỉ phép tính mỗi giây cho 1 nhân, khi bố trí 2-3 nhân dạng này lên SoC thì chúng ta có thể đạt được hiệu năng cỡ như chip Apple A12. Để đạt được điều đó, ARM đã tăng cường khả năng xử lý của các bộ xử lý số học trên chip, có thêm bộ nhớ tốc độ cao 1MB SRAM làm cache, và cả một bộ vi điều khiển ARM nào đó, ví dụ như Cortex-M0 hay M7.
Thiết kế nhân machine learning này còn có thể scale tối đa 32 nhân, nên nếu các công ty muốn làm chip AI cho server thì cũng có thể dùng thiết kế này.
Nguồn: Android Authority
Quảng cáo
