ARM Cortex-A72 preview: in jouw volgende smartphone?

8 reacties
Inhoudsopgave
  1. 1. Inleiding
  2. 2. Van 57 naar 72
  3. 3. Beloftes
  4. 4. Architectuur
  5. 5. 5-wide
  6. 6. In vergelijking met Intel
  7. 8 reacties

Inleiding

Begin dit jaar kondigde ARM de Cortex-A72 kern aan, die vanaf volgend jaar gebruikt zal worden in SoC’s voor luxe smartphones en tablets. A72 moet voor ARM echter ook een volgende stap in de servermarkt mogelijk maken. Reden genoeg om eens in de architectuur te duiken.


 

In de markt voor smartphones heeft de ARM-architectuur een zeer groot marktaandeel. De chips die gebruikt worden in de nieuwste high-end modellen maken voor het merendeel gebruik. van ARM’s Cortex-A57 kernen. Begin februari kondigde ARM de opvolger aan, de Cortex-A72 en in april maakte het bedrijf meer details bekend over deze toekomstige CPU én welke plannen het ermee heeft.

Wel ontwerpen, geen chips

Voordat we daar verder op ingaan is het goed om nog even kort in kaart te brengen hoe het bedrijf ARM nu precies in elkaar zit. Het lijkt namelijk een directe concurrent van Intel, maar het bedrijfsmodel van beide CPU-giganten is compleet verschillend. De werkwijze van Intel is er een van volledige controle over iedere stap van de productie. Het ontwerpt een eigen instructieset (ofwel de “taal” die processors spreken), namelijk x86. Vervolgens ontwerpt Intel CPU-kernen die met deze x86-instructies kunnen werken. Op basis van deze cores en andere zelf ontworpen chiponderdelen zoals geheugencontrollers en geïntegreerde GPU’s ontwerpt én produceert Intel de uiteindelijke processors, die kant-en-klaar aan makers van laptops, tablets en andere apparaten wordt verkocht.

ARM pakt het anders aan. Ook dit bedrijf maakt een eigen instructieset, die net als het bedrijf zelf “ARM” heet. De nieuwste versie is ARMv8, de 64-bit versie van de instructieset. Chipontwerpers kunnen bij ARM een licentie nemen op de architectuur en vervolgens zelf cores ontwerpen die hiermee overweg kunnen. Voorbeelden daarvan zijn de Cyclone cores van Apple, de Krait cores van Qualcomm en de Denver cores van Nvidia.

ARM maakt echter ook zelf implementaties van haar eigen instructieset en doet dat in de vorm van de Cortex-kernen. Chipontwerpers die niet de kennis, behoefte en/of middelen hebben om zelf CPU-cores te ontwerpen kunnen bij ARM zo’n kant en klaar ontwerp inkopen. Dat kan op twee manieren: allereerst kun je bij ARM als het ware de bouwtekeningen voor de Cortex-kernen bestellen en dan zelf een vertaling maken naar uiteindelijke transistors voor het door jou (of de door jou ingeschakelde chipfabrikant als TSMC of GlobalFoundries) gebruikte productieprocedé. Voor de belangrijkste procedés doet ARM die stap echter ook en kun je dus ook een letterlijk kant-en-klare core als bouwsteen voor een chip krijgen. Een dergelijke voor een bepaald procedé uitgewerkte implementatie noemt ARM een POP, een product dat het inmiddels in een groot aantal uitvoeringen heeft.

Het enige wat ARM niet doet, is complete chips ontwerpen. Dat doet het alleen voor het uitvoeren van interne tests; er zijn geen SoC’s in de markt aanwezig waarvan alle onderdelen zijn ontworpen door ARM. Het bedrijf verdient haar geld dan ook niet aan het verkopen van chips, maar aan royalty’s. Of je nu een licentie neemt op de architectuur, een implementatie daarvan of zo’n POP, in alle gevallen zal een bepaald bedrag per verkochte chip aan ARM moeten worden afgedragen.


ARM heeft haar hoofdkantoor in Cambridge in Engeland, maar veel van de CPU-ontwerpers zitten in Austin, Texas.

0
*