Für Deep Learning und Windows

ARM stellt Cortex-A55 und Cortex-A75 vor

Unmittelbar vor dem Start der Computex hat ARM zwei neue CPU-Kerne vorgestellt. Zu sehen wird es entsprechende SoCs oder gar damit bestückte Endgeräte auf der Messe aber nicht geben. Denn den Briten zufolge sollen vermutlich erst im Laufe des ersten Quartals 2018 die Auslieferungen der Partner starten. Geplant ist der Einsatz in einer Vielzahl von unterschiedlichen Endgeräten.

Denn im Mittelpunkt der Entwicklung des Cortex-A55 und Cortex-A75 stand nicht nur die Steigerung der Leistung und Effizienz, sondern auch die Berücksichtigung neuer Funktionen. So sollen künstliche Intelligenz und Machine Learning vom neuen Aufbau ebenso profitieren wie Server, die Automobil-Industrie oder Smartphones und Notebooks - alles Bereiche, in denen entsprechende SoCs verbaut werden sollen.

DynamIQ statt big.LITTLE

Damit eine solche Bandbreite überhaupt möglich ist, werden neue SoCs anders als die bisherigen aussehen. Denn der bislang verfolgte big.LITTLE-Ansatz, bei dem verschiedene CPU-Kern-Typen in einem SoC verbaut und für unterschiedliche Aufgaben genutzt werden können, wird von der bereits im März angekündigten DynamIQ genannten Technik abgelöst. Auch die ermöglicht es, verschiedene Typen auf einem Chip zu nutzen, ist aber hinsichtlich der Mischung deutlich flexibler. Sieht big.LITTLE einen symmetrischen Aufbau mit maximal vier Kernen pro Cluster vor, erlaubt DynamIQ den Einsatz von bis zu acht Kernen pro Cluster sowie einen asymmetrischen Aufbau. Das bedeutet: Ein Cluster kann aus drei Cortex-A55- und zwei Cortex-A75-Kernen bestehen, ebenso aus fünf und drei oder sieben und eins.

Gerade davon sollen Machine und Deep Learning profitieren, wie ARM verspricht, und entsprechende SoCs somit für autonomes Fahren und anderes auch der Automobil-Industrie schmackhaft machen.

Bis zu 3 GHz für den Cortex-A75

Allerdings hat man Leistungs- und Effizienzsteigerung nicht vernachlässigt. So soll der Cortex-A75 gegenüber seinem Vorgänger Cortex-A73 je nach Szenario bei gleichem Takt bis zu einem Drittel schneller arbeiten, in praxisrelevanten Fällen spricht man von einem guten Fünftel mehr. Wird der SoC in 10 nm gefertigt, soll das Limit vorerst bei 3 GHz liegen. Das dürfte allerdings lediglich für sogenannte Large-Screen-Devices gelten, worunter ARM in erster Linie Notebooks und Convertibles versteht. Da in solchen Geräten eine aufwendigere Kühlung möglich ist, kann die elektrische Leistung pro Kern in mehreren Schritten auf bis zu 2 W gesteigert werden. Das Plus gegenüber dem maximal Machbaren im Cortex-A73 soll dann bei 30 % liegen, bei einer Leistung von 1 W pro Kern immerhin bei 25 %. Die Zahlen machen allerdings deutlich, wie ineffizient der Cortex-A75 dann arbeitet.

Windows-basierte Geräte dürften davon aber spürbar profitieren. Denn beide neuen CPU-Kerne sind auch für den Einsatz mit Windows 10 vorgesehen, wo sie für die Emulierung von x86-Anwendungen verantwortlich sein werden. Für Notebook-Hersteller bedeutet dies, dass sie nicht von Qualcomm allein abhängig sein werden. Bislang hatte lediglich der kalifornische Chip-Entwickler angekündigt, Windows-10-taugliche SoCs bereitstellen zu wollen, erste Endgeräte sollen im Laufe des vierten Quartals in den Handel kommen.

Zu den weiteren Neuerungen des Cortex-A75 gehören den Angaben zufolge unter anderem ein neues Pipeline-Design sowie Änderungen am Cache. Letzteres gilt für L1 und L2 und betrifft sowohl Geschwindigkeit als auch Kapazität.

Effizienter, aber nicht immer sparsamer

Vergleichbare Änderungen hat ARM auch am Cortex-A55 vorgenommen, der in weiten Teilen aber dennoch auf seinem Vorgänger, dem Cortex-A53 basieren soll. Der neue Mittelklasse-Kern soll teilweise fast 100 % mehr Leistung bieten, in der Praxis wird von einem Plus im Bereich von bis zu 18 % gesprochen. Raum für Interpretationen lässt ARM hinsichtlich der Effizienz. Einerseits spricht man vom effizientesten Kern seiner Klasse, andererseits benötigt der Cortex-A55 bei gleichem Takt aber etwas mehr Energie als ein Cortex-A53. Dass er dennoch besser abschneidet, liegt lediglich an der höheren Leistung. Ob die aber in allen Situationen ausgleichend wirkt, müssen Tests zeigen.

Aussagen zur maximalen Taktrate, dem optimalen Fertigungsverfahren und anderes verrät ARM derzeit noch nicht. Die Einsatzgebiete sollen sich weitestgehend mit denen des Cortex-A75 decken, die Rede ist unter anderem von Smartphones, Automotive, Wearables und dem Internet of Things. Aber auch in VR- und MR-Brillen soll der neue Kern eine gute Figur abgeben. In vielen Fällen dürfte er dabei im Gespann mit dem Cortex-A75 daherkommen - die beiden sind bislang die einzigen DynamIQ-kompatiblen Kerne.

Zur Verfügbarkeit äußert ARM sich nur vage. Die Rede ist wie beim schnelleren Kern vom ersten Quartal 2018, früher ist mit fertigen SoCs und Endgeräten nicht zu rechnen.