Jak už asi víte, před nějakou dobou uvedl Microsoft na trh operační systém Windows 10 pro ARM procesory a od té doby lze zakoupit tzv. „Always Connected PC“ s různými procesory Qualcomm Snapdragon. Protože hodně aplikací pořád musíte pouštět přes emulátor x86 programů, je u nich brzdou použití úsporných a relativně méně pomalejších (než třeba jádra od Apple) jader ARM Cortex, protože se do nich zatím nedostaly poslední generace, přinášející velká zlepšení výkonu.
ARM ale teď odhalil novou architekturu, která by měla posunout rychlost procesorů v noteboocích s procesorem ARM zase výš. Je sice pořád založená na mobilním základě, ale jádra nazvaná Cortex-A78C budou upravená pro lepší výkon – daný tím, že v noteboocích může CPU využít o dost víc energie a vydat víc tepla než v telefonu.
Architektura označená Cortex-A78C není asi úplně samostatná kapitola, jde zřejmě spíš o adaptaci jádra Cortex-A78, které ARM uvedl letos na jaře (podrobně jsme se mu věnovali v tomto článku, kde si můžete přečíst o jeho architektuře). Změna je zdá se hlavně v designu, v jakém se tato jádra objeví v procesorech pro PC.
Žádné big.LITTLE a větší cache
U A78 pro mobily se počítá s tím, že implementace v konkrétním SoC má klastr se čtyřmi jádry Cortex-A78 a čtyřmi pomalými/úspornými Cortex-A55 v tzv. architektuře big.LITTLE. Tato jádra sdílí L3 cache o kapacitě 512 KB až 4 MB a jsou koherentně propojena technologií ARM DynamIQ.
ARM Cortex-A78C místo toho dělá to, že princip big.LITTLE zahazuje a pro potřeby PC bude obsahovat jen velká jádra Cortex-A78C (převzatá z architektury A78 zřejmě celkem bez dalších změn). V klastru tedy bude 8× plnotučné jádro Cortex-A78C. Je to trošku paradoxní proto, že Intel se teď naopak chystá přejít na stejnou hybridní architekturu, dorazí to v příští generaci procesorů Alder Lake (a dokonce i v desktopu). Na druhou stranu, „malá jádra“ jsou u Intelu typu out-of-order a o dost rychlejší, takže nejde úplně o totéž.
Tip: Architektura Intel Tremont odhalena: o 30 % lepší IPC, Atomy s výkonem velkých jáder
Druhá významná změna je, že tyto procesory budou také podporovat větší L3 cache, které může mít kapacitu až 8 MB. Měly by ji sdílet všechna jádra (proti osmijádrovým Ryzenům 4000 od AMD, kde je 8 MB rozděleno na dva bloky vždy pro jednu čtveřici jader).
Větší L3 cache má pomoci v úlohách pracujících s většími objemy dat, osm velkých jader zase výrazně zlepší mnohovláknový výkon procesoru. Tomu má pomoci také vylepšený snoop filter (jenž zajišťuje synchronizaci dat v paměti a cache jednotlivých jader). L3 cache by měla mít nastavitelné rozdělení svých částí (slicingu).
Architektura Cortex-A78C má podle ARMu navíc poskytovat vyšší bezpečnost. Bude obsahovat nová vylepšení Pointer Authenticatition, které má bránit před – respektive je znesnadnit – útoky typu Return-Oriented-Programming a Jump-Oriented-Programming. Podobné techniky se teď mimochodem objevují v nových procesorech x86, například v Tiger Lake a něco je snad i v Zenu 3.
Kromě osmijádrové verze zdá se ARM počítá třeba i se šestijádrovou verzí (pořád bez malých jader A55). Firma zatím nesdělila nějaké projekce spotřeby, osmijádro by asi ale mohlo být někde v okolí 15W TDP, které je pro notebooky typické.
ARM nevyužil Cortex-X1
Použití šesti nebo osmi jader Cortex-A78C slibuje docela slušný vícevláknový výkon. Co asi tato architektura proti A78 moc nezlepší, je jednovláknový výkon. A to proto, že IPC asi nenaroste a takty pořád budou jen o něco nad hranicí 3 GHz nebo kolem ní – pokud konkrétní aplikace zrovna nebude extrémně těžit z 8MB L3 cache.
Pro zvýšení jendovláknového výkonu by ARM možná mohl využít jako výchozí bod architekturu Cortex-X1 místo A78 – není jasné, proč to neudělal. Možná, že tato jádra nepovažuje za dostatečně efektivní pro použití v osmijádrové monolitické konfiguraci a použitím třeba jen dvou by se zase ztratil ten půvab nehybridního designu.
Pokusí se teď o notebooky s ARMem další firmy vedle Qualcommu?
Architektura Cortex-A78C se nejspíš zase objeví v nějakém Chňapdragonu od Qualcommu, nikdo další totiž zatím ARM čipy pro PC nedělá. Ale je možné, že tentokrát se přidají další značky, osobně bych čekal, že o expanzi do PC by měl mít zájem třeba MediaTek.
Samsung Galaxy Book S, notebook s Windows 10 poháněný právě Snapdragonem 8cx (Zdroj: Samsung)
ARM teď totiž uvádí, že pro tyto notebookové ARM procesory nabízí zároveň grafické jádro ARM Mali G78 (jak jsou na tom ovladače pro Windows 10, nevím). A to by Qualcomm nepotřeboval, protože používá vlastní Adreno. Toto GPU by tedy mělo mířit na potenciální další výrobce ARM SoCů, kteří by se do boje o trh Windowsích notebooků chtěli přidat. A to můžou být vedle MediaTeku třeba i čínské firmy jako Rockchip.
Možná, že nástup ARM notebooků od Applu teď tyto hráče bude inspirovat, mohli by teď možná vsadit na to, že příklad Applu procesory ARM legitimuje v očích zákazníků, kteří by k nim předtím byly nedůvěřiví. Je možné, že vznikne cosi jako přesvědčení, že to, na co přechází tato známá značka, musí být budoucnost, „kterou brzo všichni okopírují“. To by mohlo pomoci prodejům i počítačů založených na Windows a jádrech Cortex-A78C.
