مواد
اپنے نئے مالی-جی 77 گرافکس پروسیسر اور مالی D77 ڈسپلے پروسیسر کے ساتھ ، آرم نے اپنے اعلی کارکردگی کا جدید ترین CPU ڈیزائن- کارٹیکس- A77 کی نقاب کشائی کی ہے۔ پچھلے سال کے کارٹیکس-اے 76 کی طرح ، کارٹیکس-اے 77 پریمیم ٹائر ایپلی کیشنز کے لئے ڈیزائن کیا گیا ہے جس میں آرم کے دستخط کم بجلی استعمال کرنے کا مطالبہ کیا گیا ہے۔ اسمارٹ فونز سے لے کر لیپ ٹاپ تک ہر چیز اور اس سے کہیں زیادہ امکان۔
پرانتستا- A77 کے ساتھ ، بازو نے ہر سائیکل / گھڑی (IPC) کی کارکردگی میں اضافہ کی زیادہ سے زیادہ ہدایات کو نشانہ بنایا ہے جو یہ کارٹیکس- A76 کے ذریعے انتظام کرسکتی ہے۔ گھڑی کی فریکوئینسیز ، بجلی کی کھپت اور رقبہ ، سب ایک ہی بالپارک میں تقریبا برقرار رہنے کے لئے تیار کیے گئے ہیں ، لیکن نیا کور بیک وقت مزید ہدایات کے ذریعے بحران پیدا کرسکتا ہے۔ ایسا کرنے کے لئے ، آرم نے پچھلے سال کے مقابلے میں ایک وسیع تر کور ڈیزائن کیا ہے اور سی پی یو کور کو چیزوں کو کھلایا رکھنے کے ل. بہت ساری اصلاحات کی ہیں۔ لیکن اس سے پہلے کہ ہم اس تک پہنچیں ، آئیے اعلی سطحی جائزہ اور کارکردگی کی تعداد میں ڈوبکیے۔
کارکردگی کے اہداف کو مارنا
اگست 2018 میں ، آرم نے بلاجواز 2020 تک ایک CPU روڈ میپ شیئر کیا۔ 2016 کے کارٹیکس- A73 سے لے کر 2020 تک کے "ہرکیولس" ڈیزائن میں ، کمپنی کمپیوٹ کارکردگی میں 2.5 فیصد اضافے کا وعدہ کررہی ہے۔ اس بڑے پروجیکشن کا ایک معقول حصہ کارٹیکس- A76 ، اعلی جدید گھڑی کی رفتار ، اور 16 سے 10 تک کی منتقلی اور اب 7nm مینوفیکچرنگ کے ساتھ 5nm کے ساتھ اہم اقدام کے ساتھ اہم مائکرو آرکچرچر شفٹ کے ساتھ پورا ہوا۔ روڈ میپ کے تقریبا 1.8x فوائد پچھلے سال پہلے ہی حاصل ہوچکے ہیں ، اور کارٹیکس- A77 تقریبا 20 فیصد مزید آئی پی سی کو فروغ دیتا ہے۔ اس سے ہمیں آرم کے 2.5x ہدف کی راہ پر گامزن ہوجاتا ہے ، حالانکہ محدود بجلی اور تھرمل بجٹ والے موبائل آلات ان سب کو حاصل کرنے کی توقع نہیں کرتے ہیں۔
موازنہ کے لئے ، گذشتہ سال کے کارٹیکس-اے 76 نے کارٹیکس-اے 75 پر 30-55 فیصد کے لگ بھگ فروغ دیا ہے۔ اس سال ہم A77 اور A76 کے مابین 20 فیصد IPC حاصل ، زیادہ خاموش ، ابھی بھی نمایاں طور پر دیکھ رہے ہیں۔ یہ خوشخبری ہے کیونکہ اس سے پہلے کی طرح حرارتی اور بجلی کی رکاوٹوں پر قائم رہتے ہوئے زیادہ کارکردگی کا مطلب ہے۔ تجارت بند ہے کہ A77 A76 سے تقریبا 17 فیصد زیادہ ہے ، لہذا سلکان کے رقبے کے لحاظ سے اس میں تھوڑا سا زیادہ لاگت آئے گی۔ اگر آپ ڈیسک ٹاپ رہنماؤں کے ساتھ موازنہ چاہتے ہیں تو ، اے ایم ڈی نے زین 2 اور زین + کے درمیان 15 فیصد آئی پی سی فروغ حاصل کیا ، جبکہ انٹیل کی آئی پی سی برسوں سے عملی طور پر مستحکم ہے۔یقینا ہم یہاں مختلف بازار طبقات کی بات کر رہے ہیں ، لیکن اس سے ظاہر ہوتا ہے کہ کس طرح آرم کی سی پی یو ڈیزائن ٹیم نے حالیہ نسلوں میں متاثر کن فائدہ حاصل کیا ہے۔
اگلی نسل کارٹیکس- A77 پر مبنی ایس او سی کے لئے 20 performance کی کارکردگی میں اضافے کی پیش کش ہے
یہاں لے جانے والا راستہ یہ ہے کہ A76 نے زبردست کارکردگی کے ثمرات کے ساتھ ایک بڑی مائکرو کارٹیکچرل تبدیلی کا نشان لگایا ہے ، جبکہ ہم A77 کے ساتھ اصلاح کی سطح میں بہتری کی طرف واپس آچکے ہیں۔ اس کے راستے سے ، آئیے اس میں ڈوبیں کہ بازو کارٹیکس- A77 میں کیا نیا ہے۔
پرانتستا- A77 A76 مائکرو کارٹیکچر پر تعمیر کرتا ہے
کارٹیکس- A77 اور A76 کے مابین فرق کو سمجھنے کی کلید یہ سمجھنا ہے کہ "وسیع تر" بنیادی ڈیزائن سے کیا مراد ہے۔ بنیادی طور پر ، ہم ہر گھڑی کے چکر کے ل more مزید ہدایات پر عمل درآمد کرنے کی اہلیت کی بات کر رہے ہیں ، جس سے کور کے راستے میں اضافہ ہوتا ہے۔ اس حق کو حاصل کرنے کے لئے دو اہم حصے ہیں - پروسیسنگ کرنے کے لئے پھانسی کے یونٹوں کی تعداد میں اضافہ اور اس بات کو یقینی بنانا کہ ان اکائیوں کو اعداد و شمار سے اچھی طرح سے کھلایا جائے۔ آئیے ابتدائی حصے سے شروع کرتے ہیں اور ایس او سی کے ڈسپیچ ، کیشے ، اور برانچ پیشن گوئی حصوں میں توجہ مرکوز کرتے ہیں۔
کارٹیکس- A77 چوڑائی بھیجنے کے لئے 50 فیصد اضافے کو دیکھتا ہے ، جس میں A76 کے ساتھ چار سے ہر سائیکل پر چھ ہدایات تک شامل ہیں۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ زیادہ سے زیادہ کارکردگی کی صلاحیت کے ل each ہر گھڑی کے چکر میں عمل درآمد کی طرف جانے والی مزید ہدایات۔ آؤٹ آف آرڈر پر عمل درآمد ونڈو بھی اس کے نتیجے میں زیادہ بڑی ہے ، جس میں 160 کے اندراجات میں اضافہ ہوا ہے تاکہ زیادہ ہم آہنگی کو بے نقاب کیا جاسکے۔ ایک واقف 64K انسٹرکشن کیچ موجود ہے ، جبکہ برانچ ٹارگٹ بفر (BTB) ، جس میں برانچ پیشن گوئی کے لئے پتے ہیں ، متوازی ہدایات میں نمو کو سنبھالنے کے لئے پہلے سے 33 فیصد بڑا ہے۔ یہاں کوئی غیر معمولی چیز نہیں ، یہ بنیادی طور پر پچھلے سال کے ڈیزائن کا وسیع ورژن ہے۔
سب سے زیادہ دلچسپ فرنٹ اینڈ ایڈیشن میں ایک بالکل نیا 1.5K ایم او پی کیشے ہے ، جو میکرو اوپس (ایم او پیز) کو اسٹور کرتا ہے جو کوڈوڈ یونٹ سے واپس کھلایا جاتا ہے۔ بازو کا سی پی یو فن تعمیر صارف کے اطلاق سے متعلق چھوٹے چھوٹے میکرو آپریشنز میں دی گئی ہدایات کو ڈی کوڈ کرتا ہے اور پھر مائیکرو آپپس میں بھیج دیتا ہے جس پر عمل درآمد بنیادی سمجھتا ہے۔ آپ اسے ڈیکوڈ سیکشن میں اوپر والے خاکے پر دیکھ سکتے ہیں۔ ایم او پی کیشے کو کھولی ہوئی شاخوں اور فلشوں کے اخراجات کے جرمانے کو کم کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے ، کیونکہ آپ میک کو بہتر بنانے کے بجائے ان کو دوبارہ ضابطہ اخذ کرنے کی بجائے ، اور بنیادی طور پر گزرنے کو بڑھاتے ہیں۔ ایک سائیکل کو بچانے سے ، ڈی کوڈ مرحلے کو بائی پاس کرنے کے بجائے ایم او پی سے بازیافتیں۔ بازو بیان کرتا ہے کہ ایم او پی کیشے 85 فیصد یا اس سے زیادہ ہٹ ریٹ کو کام کے بوجھوں کی ایک حد میں مار سکتا ہے ، جس سے یہ معیاری آئی کیشے میں بہت مفید اضافہ ہوگا۔
سی پی یو کے پھانسی کے بنیادی حصے کی طرف جاتے ہوئے ، چوتھے ALU اور دوسری برانچ یونٹ کا اضافہ نوٹ کریں۔ یہ چوتھا ALU پروسیسر کے عمومی نمبر کی کرنچنگ بینڈوتھ کو 50 فیصد تک بڑھا دیتا ہے۔ یہ اضافی ALU بنیادی ون-سائیکل ہدایات (جیسے ADD اور SUB) کے علاوہ دو سائیکل انٹیجر آپریشنوں جیسے ضرب کی صلاحیت رکھتا ہے۔ دوسرے اے ایل یو میں سے دو صرف بنیادی ایک سائیکل ہدایات کو سنبھال سکتے ہیں ، جبکہ آخری یونٹ ریاضی کی مزید جدید کارروائیوں جیسے ڈویژن ، ضرب جمع ، وغیرہ کے ساتھ چارج کیا جاتا ہے۔ عمل درآمد کور کے اندر دوسری برانچ یونٹ بیک وقت شاخوں کی تعداد کو چھلانگ دیتی ہے کور سنبھال سکتا ہے ، جو ان مثالوں میں مفید ہے جہاں بھیجے گئے چھ میں سے دو ہدایات برانچ جمپ ہیں۔ یہ تھوڑا سا عجیب سا لگتا ہے ، لیکن آرم کی داخلی جانچ سے اس دوسرے یونٹ کو اپنانے سے کارکردگی کے فوائد کا انکشاف ہوا۔
پرانتستا- A77 بہتر متوازی اور پیشگی بازیافت کیشوں پر ایک نیا لے پیش کرتا ہے
سی پی یو کور میں ہونے والی دیگر تشہیرات میں دوسری ای ای ایس انکرپشن پائپ لائن کا اضافہ شامل ہے۔ ڈیٹا اسٹور پائپ لائنوں میں میموری ایشو بینڈوڈتھ کو دوگنا کرنے کے لئے سرشار ایشو پورٹس کی خصوصیت ہے۔ ان بندرگاہوں کو پہلے اے ایل یو کے ساتھ شیئر کیا گیا تھا ، جو کبھی کبھی رکاوٹ بن سکتی ہے۔ بجلی کی استعداد کار کو بہتر بنانے کے ل a اگلی نسل کا ڈیٹا پرفیکٹر بھی ہے جبکہ بینڈوتھ کو سسٹم DRAM میں بھی بڑھانا۔
کارٹیکس- A77 میں اس سسٹم کے ایک حصے میں ایک بالکل نیا "سسٹم سے واقف" پریفیکچ سسٹم بھی ہے۔ اس سے حتمی آلات کے اندر سی پی یو کور شمار ، کیشے کی اہلیت اور تاخیر ، اور میموری ذیلی سسٹم تشکیلات کی وسیع رینج پر مبنی میموری کی کارکردگی میں بہتری آتی ہے۔ متحرک شیڈولنگ یونٹ (DSU) سے بات چیت کرنے کے لئے وقف ہارڈ ویئر DynamIQ CPU کلسٹر کے حصے کے طور پر ، جو مشترکہ L3 کیشے کے استعمال پر نظر رکھتا ہے۔ بنیادی خصوصیت میں کیچ کے استعمال کو کم کرنے کے لئے متحرک فاصلہ اور جارحیت کی سطح کی خصوصیات ہے جہاں L3 بینڈوتھ دوسرے CPU کورز کے ذریعہ محدود ہے۔ کارٹیکس اے 77 جیسے اعلی کارکردگی کے کور میں میموری تک ڈی ایس یو کی رسائی کو پورا کرنے کا زیادہ امکان ہوتا ہے ، جبکہ اے 55 جیسے کم پاور کور کا امکان نہیں ہے۔
یہ سب ایک ساتھ فٹ کرنا
پرانتستا A77 میں بہت سی چھوٹی چھوٹی تبدیلیاں ہیں جو اس کے پیش رو میں کچھ خاص اختلافات کو شامل کرتی ہیں۔ مختصرا. ، A77s کا نیا MOP کیشے کو وسیع تر اور طویل ہدایت ونڈو کے ساتھ مل کر گائے کے گوشت کو بڑھانے والے ALU ، برانچ اور میموری یونٹوں کو کاموں میں مصروف رکھنے میں مدد ملتی ہے۔ اعلی گھڑی کی رفتار پر انحصار کیے بغیر ، A77 کے ساتھ اپنے تھروپٹ کو مزید بہتر بنانے کے لئے پاور ہاؤس کارٹیکس-اے 76 ڈیزائن کو بڑھایا گیا ہے۔
کارٹیکس- A77 میں سب سے بڑی کارکردگی میں اضافہ ایک انٹیجر اور فلوٹنگ پوائنٹ ریاضی کی شکل میں پہنچتا ہے۔ اس کی تصدیق آرم کے داخلی بینچ مارک سے ہوتی ہے ، جو اسپیک انٹیجر اور فلوٹنگ پوائنٹ بینچ مارک میں بالترتیب 20 سے 35 فیصد کارکردگی کو فروغ دیتے ہیں۔ میموری بینڈوڈتھ میں بہتری 15 اور 20 فیصد کے درمیان کہیں بیٹھ گئی ہے ، ایک بار پھر اس بات کو اجاگر کرتی ہے کہ سب سے بڑا فائدہ نمبر کرچنگ کی شکل میں ہوتا ہے۔ مجموعی طور پر ، یہ بہتری پچھلی نسل کے مقابلے میں A77 کو اوسطا 20 فیصد ترقی دیتی ہے۔ ہم اس سال کے آخر میں یا 2020 کے اوائل میں مزید جدید 7nm مینوفیکچرنگ کے عمل کے نتیجے میں کچھ اور ، زیادہ معمولی فوائد بھی دیکھ سکتے ہیں۔
اسمارٹ فونز کے معاملے میں ، کارٹیکس-اے 77 سے چلنے والی ایس او سی اعلی کارکردگی ، پرچم بردار مصنوعات کے لئے تیار ہیں۔ بازو کو مکمل طور پر توقع ہے کہ وہ پاور ہاؤس ڈیزائن میں 4 + 4 بٹ استعمال کرے گا۔ لٹل بنیادی انتظامات۔ A77 کے رقبے کے سائز میں اضافے سے حاصل ہونے والے ان پٹ اور معمولی ٹکرانے کے پیش نظر ، ہم امکان دیکھیں گے کہ ایس او سی ڈیزائنرز 1 + 3 + 4 یا 2 + 2 + 4 رجحان کو کم کرتے رہیں۔ ایک یا دو طاقتور بڑے کوروں کے ساتھ بڑے کیچوں اور اعلی گھڑیوں کے ساتھ ، طاقت اور علاقے کو بچانے کے ل 2 ، چھوٹے کیشے کے سائز اور کم گھڑیاں والے 2 یا 3 A77 کور کی مدد سے۔ بالآخر کارٹیکس اے 77 اسمارٹ فون چپس اور ہمیشہ منسلک بازو پر مبنی لیپ ٹاپ کے لئے بڑھتی ہوئی مارکیٹ کیلئے اچھی چیزوں کا منتر کرتا ہے۔ اس سال کے آخر میں سلکان کے اعلانات پر نگاہ رکھیں۔
