211service.com
Split Chip-arkitektur kan føre til smartere smarttelefoner
U.K. chipproducent ARM i sidste uge afslørede en chip-arkitektur, der samtidig kunne reducere omkostningerne ved smartphones og samtidig forlænge deres batterilevetid.
Arkitekturen kombinerer en ultraeffektiv ny processor med en højtydende version på samme chip. En smartphone vil være i stand til at skifte mellem de to afhængigt af opgaven, siger Nandan Nayampally , ARMs direktør for CPU-produktmarkedsføring. Nayampally tilføjer, at operativsystemsoftwaren skal omskrives for at drage fordel af denne dual-brain-funktion.
ARM licenserer processor- og chipsetdesign til andre virksomheder, som derefter fremstiller chipsene. Virksomheden har specialiseret sig i små billige chips i mange år, en strategi, der har sat det i en ideel position til at udnytte skiftet mod mobil computing. Mere end 90 procent af alle smartphones bruger chips baseret på ARM-design.
I de sidste par år har Intel forsøgt at indhente det efterskrevne ved at udvikle en serie af chips, kendt som Atom, til mobile enheder; men disse har indtil videre ikke matchet ydeevnen eller effektiviteten af ARM-baseret hardware.
Til højtydende applikationer såsom web-browsing, navigation eller spil vil software, der er indbygget i chipsættet, bruge den kraftfulde Cortex-A15 MPCore-processor. Til mindre krævende baggrundsopgaver, såsom taleopkald eller tekstbeskeder, skifter den til sin nye Cortex-A7-processor med lav effekt.
Smarttelefoner har allerede dual-core-behandling i dag, siger Nayampally og refererer til chips som ARMs Cortex-A9, som indeholder to separate centrale behandlingsenheder. Ved at opdele data og lade dem behandle parallelt, kan programmører vride mere ydeevne ud af dual- eller multicore-chips. ARMs nye arkitektur udvider denne model af multiprocessing til processorer af forskellig størrelse og ydeevne.
At bruge to forskellige processorer er i modstrid med de fleste praksisser, hvor mantraet er at samle så meget strøm som muligt i én processor, siger Mark Zwolinski , fra designgruppen for elektroniske systemer ved University of Southampton. Det er en ganske fin idé. Det er ligesom alle gode ideer - det er blændende indlysende set i bakspejlet, siger han.
A7-processoren er mere effektiv, primært fordi den fysisk er meget mindre. Med kun 0,5 millimeter i kvadrat er den en femtedel af størrelsen af typiske smartphone-processorer, og den bruger 20 procent af strømmen.
Normalt vil dette reducere processorens hastighed. Men ARM brugte nye teknikker, herunder en 28-nanometer-chipfremstillingsproces i stedet for en 45-nanometer. Som et resultat er A7 stadig kraftig nok til at køre en grundlæggende smartphone. Fordi chipsene er mindre, og et større antal kan skæres fra en siliciumwafer, burde prisen på disse processorer være lav nok til at lave smarttelefoner, der vil sælge for mindre end $100, hvilket kunne gøre smarttelefoner overkommelige i udviklingslande.
Selv $200 håndsæt i dag kan køre browsere og de fleste spil, som $500 high-end håndsættet kører, siger Nayampally. De billigere telefoner er måske bare lidt langsommere og mindre lydhøre. Men ARM siger, at Cortex-A7 vil matche ydeevnen af mange eksisterende smartphones. Cortex-A15 vil give et niveau af ydeevne langt ud over, hvad der er tilgængeligt i dag.
Det, der ikke er klart, er, hvor meget af denne strømstyring, der er automatisk og indbygget i hardwaren, og hvor meget, der skal indbygges i softwareoperativsystemet, siger Zwolinski. Operativsystemer som Googles Android og Apples iOS skal modificeres for at drage fordel af disse strømbesparelser. Så i sig selv er det ikke en game-changer, siger han.
De nye processorer er nu tilgængelige for kunder, herunder Texas Instruments, Samsung og Apple til test. De skulle vises i enheder i 2014, siger Nayampally.
Selv uden den nye teknologi vil det være svært for andre at konkurrere med ARM. Virksomheden var den første til at udvikle laveffekt CPU-kerner til licensering, siger Linley Gwennap, principanalytiker hos Linley Group. Nokia valgte ARM for sine tidlige mobiltelefoner, og andre mobilselskaber fulgte trop. I dag er al software til mobiltelefoner udviklet på ARM, hvilket gør det svært for andre instruktionssæt at trænge ind på det marked. Med mere end 1,6 milliarder mobiltelefoner, der sendes om året, oversvømmer mængden af dette marked mængden af pc'er, servere og de fleste andre processorapplikationer.