Deimos и Hercules бросают вызов архитектурам Intel

Опубликовано: 05.09.2018

Сможет ли ARM соперничать с Intel в производительности? История дает на это отрицательный ответ, но разве кто-то станет возражать против здоровой и агрессивной конкуренции?

 

В то время как ведущие производители ПК, включая ASUS и HP, начинают проектировать ноутбуки и планшеты на базе процессоров архитектуры ARM, сама ARM решила выйти из тени и представила свои планы, которые свидетельствуют о том, что уже к 2020 году она собирается бросить вызов Intel.

В ARM рассказали о своих первых процессорах, предназначенных для ПК. Поставив перед собой цель превратиться в доминирующего игрока на новом для себя рынке, компания утверждает, что ее чипы будут не хуже процессоров Intel, а потенциально могут даже превзойти их по производительности при выполнении однопоточных задач.

ARM разрабатывает две новых процессорных архитектуры: Deimos, рассчитанная на норму проектирования 7 нм, должна дебютировать в 2019 году, а 5-нанометровая Hercules появится в 2020-м. Есть, впрочем, одна загвоздка: многие приложения Windows не поддерживают набор инструкций ARM, а за возможность эмуляции придется заплатить снижением быстродействия. Однако попытки сравнивать себя с Intel свидетельствуют о том, что ARM ориентируется именно на рынок ПК.

Что это значит? ПК с процессорами ARM (например, ASUS NovaGo) меняют характер игры в плане продолжительности работы от батареи, но при этом их производительность оставляет желать лучшего. Объясняется это двумя причинами: во-первых, по своей вычислительной мощности ядра ARM уступают представителям семейства Intel Core, а во-вторых, любое приложение, не поддерживающее набор инструкций ARM, должно запускаться через эмулятор. У ARM нет каких-либо мощных рычагов, которые позволили бы ей повлиять на политику Microsoft, но производительность своих процессоров компания вполне способна увеличить. И наконец, того, что ПК с процессорами ARM будет уготована роль однодневок, очевидно, можно не опасаться.

Игра в догонялки

Компания ARM, чипы которой сегодня доминируют на рынке смартфонов, не занимается непосредственным производством процессоров. Она известна как поставщик интеллектуальной собственности, проектирующий и лицензирующий свои чипы компаниям Qualcomm и Samsung, которые затем модифицируют их и выпускают готовую продукцию для смартфонов и ПК. По словам Иана Смита, отвечающего в ARM за маркетинг экосистемы в интересах клиентского бизнеса, подобная практика будет продолжена.

Архитектура Deimos, рассчитанная на норму проектирования 7 нм, должна дебютировать в 2019 году, а 5-нанометровая Hercules появится в 2020-м

При такой структуре ситуация с тем, кто и что поставляет, выглядит крайне запутанной. Важно лишь, что ARM продолжит ежегодно предлагать новые разработки. Компания Qualcomm, остающаяся пока эксклюзивным поставщиком чипов с архитектурой ARM для ПК, следует ее примеру, представляя собственные модифицированные чипы Snapdragon, хотя и несколько позже. После этого поставщики ПК интегрируют эти чипы в свои модели, что также требует дополнительного времени.

В компьютерах ASUS NovaGo установлен чип Snapdragon 835, выпущенный компанией Qualcomm в 2017 году. Его ядра Kryo 280 базируются на ядрах ARM Cortex-A72 2016 года. В Qualcomm обещали, что следом появится чип Snapdragon 845, созданный на базе 10-нанометровой архитектуры ARM Cortex-A75 2017 года, однако на выставке Computex в этом году в качестве ожидаемого процессора для ПК был представлен чип Snapdragon 850. Процессоры Snapdragon 850 и 845 используют одну и ту же архитектуру ARM A75, но имеют разные тактовые частоты.

Между тем, в мае ARM анонсировала свой следующий чип Cortex-A76, обещающий 35-процентное увеличение производительности по сравнению с предшественником. (Анонса Snapdragon на базе архитектуры A76 еще не было.) По словам Смита, в этом году партнеры ARM наладят выпуск чипов A76 с использованием 7-нанометровой технологии, не снижая темпов производственных улучшений, в то время как Intel, похоже, топчется сегодня на месте.

Сумеют ли партнеры ARM стать новым «Intel Inside»?

Итак, компьютер ASUS NovaGo, который критикуют за низкую производительность, построен на основе архитектуры ARM двухлетней давности, которая непрерывно улучшается. На вопрос, будут ли нынешние производители ПК, в том числе ASUS и HP, покупать чипы у партнеров ARM и в дальнейшем, Смит предпочел не отвечать. «Но, судя по всему, они довольны параметрами производительности и энергопотребления A76», – заметил он.

Сможет ли ARM стать лидером по производительности?

В соответствии с планами ARM, ядра A76 (которые, как ожидается, будут работать на частоте 3 ГГц) представляют собой значительный шаг вперед с точки зрения производительности. При выполнении однопоточного теста SPECINT2006 их быстродействие оказалось сравнимым с производительностью процессора Core i5-7300U. Правда, это лишь один тест, оценивающий производительность при выполнении однопоточных задач в сравнении с чипом Intel Kaby Lake седьмого поколения. (В настоящее время Intel уже поставляет процессоры Kaby Lake-R, а к концу года обещает перейти на Whiskey Lake.) И в нем не учитывается турборежим Core.

Однопоточная производительность остается популярной характеристикой хотя бы потому, что программисты слабо используют преимущества параллелизма процессорных архитектур Core и ARM. А в этом ARM традиционно отставала от Intel.

В 2016 году интернет-издание Anandtech опубликовало результаты сравнения серверного чипа ARM Cavium и процессора Intel Xeon. Произошло это еще до того, как в ARM стали рассматривать возможность создания процессора для ПК. В то время чипы ARM выдавали лишь около четверти производительности Xeon. Поэтому достижение паритета (или даже превосходства) представляется очень значительным шагом вперед.

«Если взглянуть на прогнозируемую производительность A76 при работе на частоте 3 ГГц, мы видим, что она находится в верхней части диапазона производительности Core i5, – указал Смит. – Не стоит сбрасывать со счету и присущую нашим процессорам эффективность энергопотребления. Компания проектирует процессоры в так называемой конфигурации 'big.LITTLE', совмещая 8 вычислительных ядер A76 с экономичными ядрами A55, которые берут всю нагрузку на себя в режиме простоя. В результате энергопотребление A76 не превышает 5 ватт, тогда как Intel Core i5-7300U потребляет 15 ватт, что сокращает продолжительность работы компьютера от батареи. Из всего этого можно сделать вывод, что ARM все громче заявляется о себе на рынке ПК. Теперь мы можем продемонстрировать, каких успехов добились в плане производительности. Собираемся ли мы вести себя еще более агрессивно? Да, думаю, что так оно и будет».

IRC (Internet Relay Chat)
rss