کمپانی ARM به تازگی از دومین نسل هستههای پردازشی ARMv9 با اسامی Cortex-X3 و Cortex-A715 رسما رونمایی کرد. بعلاوه هسته کوچک Cortex-A510 نیز تا حدی اصلاح شده است. طراحی جدید هستهها موجب افزایش عملکرد و بهبود بهرهوری شده و امکان تولید پیکرهبندیهای جدیدتر و قدرتمندتر را فراهم میکند.
در ابتدا به معرفی هسته کورتکس X3 میپردازیم. بر اساس اعلام ARM امسال سومین سال رشد 2 رقمی IPC (تعداد دستورالعملها در هر چرخه) است. IPC نشاندهنده تعداد دستورالعملهای قابل اجرا توسط پردازنده در سرعت فرکانس تعیین شده است. هسته پردازشی کورتکس X همانند مدل نسل قبلی خود بر ارائه حداکثر کارآیی تمرکز نموده است.
هسته جدید در مقایسه با برترین تراشههای اندرویدی حال حاضر بازار که از هسته کورتکس X2 استفاده میکنند؛ جهش عملکردی 25 درصدی را ارائه خواهد داد (این رقم بر اساس میانگین امتیازات تراشه در گیکبنچ 5 و 2 تست SPECint محاسبه شده است). تراشههای ARM برای دستگاههای ویندوزی به لحاظ فناوری از تراشههای اسمارتفونی اندکی عقبتر هستند و میزان برتری هسته کورتکس X3 نسبت به این تراشهها احتمالا به 34 درصد خواهد رسید.
چنین بهبودی به ازای هر هسته محاسبه شده و ARM سختافزار پشتیبانیکننده را از نو طراحی نموده است. این موضوع امکان استفاده از هستههای پردازشی بیشتر در چیپستهای عملکرد-محور را فراهم کرده است.
هسته جدید کورتکس A715 فرآیند گذار ARM از پردازندههای 32 بیتی را تکمیل میکند (البته تا آنجا که به گوشیهای هوشمند مربوط میشود). این موضوع به تیم مهندسی ARM امکان داده تا سختافزار رمزگشایی دستورالعملها را 4 برابر کوچکتر نماید. کورتکس X2 پیشتر صرفا یک هسته 64 بیتی بهشمار میرفت؛ اما ARM برای بهبود طراحی هسته کورتکس X3 و تطابق بهتر آن با مجموعه دستورالعملهای معماری ARMv9 فرصت بیشتری داشته است. بر اساس اعلام ARM، ساختار دستورالعملها در معماری ARMv9 نسبت به ARMv8 منظمتر و قابل پیشبینیتر است.
میزان بهرهوری انرژی هسته کورتکس A715 در مقایسه با هسته کورتکس A710 حدودا 20 درصد افزایش یافته است. همچنین هسته جدید در صورت استفاده از انرژی مشابه از 5 درصد توان پردازشی بیشتر برخوردار خواهد بود (البته چنین سناریویی بر پایه این فرضیه بنا شده که هستهها روی گرههای فرآیندی مشابهی ساخته شوند).
با اینحال از هیچ هسته کوچک جدیدی رونمایی نشده است؛ اما ARM با اعمال چندین مورد بهینهسازی موفق شده تا میزان بهرهوری انرژی هسته کورتکس A710 را در مقایسه با مدل سال 2021 حدودا 5 درصد افزایش دهد. اکنون از سطح هستههای پردازشی فاصله گرفته و ساختار کل تراشه را مدنظر قرار میدهیم.
ARM رو سیستم DynamIQ Shared Unit خود بار دیگر کار کرده و استفاده از پردازندههای حداکثر 12 هستهای با 16 مگابایت حافظه کش L3 را امکانپذیر نموده است. از این منظر، قدرتمندترین پیکرهبندی قابل پیادهسازی شامل 8 هسته کورتکس X3 و 4 هسته کورتکس A715 بدون هستههای کوچک خواهد بود.
طراحی 4+3+1 هستهای مانند تراشههای پرچمدار فعلی کماکان قابل پیادهسازی خواهد بود. بعلاوه استفاده از پیکرهبندیهای 1+4+4 یا 2+2+4 هستهای نیز امکانپذیر خواهد بود. این موضوع به مشتریان ARM شامل کمپانیهای کوالکام، سامسونگ و مدیاتک امکان میدهد تا تراشههایی کاملا متناسب با اهداف و کارآییهای خاص را تولید نمایند.