ARM Cortex-A57 e Intel Silvermont – núcleos móveis mais eficientes, diz estudo |

Atualmente, há cerca de meia dúzia de diferentes núcleos de processamento de uso geral para várias soluções de sistema em chip de baixo consumo. Existem núcleos de alto desempenho, baixo consumo de energia, grandes e pequenos. Mas quando todas essas métricas são levadas em consideração, ARM e Intel levam vantagem sobre seus rivais.

A popularização massiva de dispositivos móveis e outros dispositivos altamente integrados e a necessidade de diferenciar a demanda criada não apenas por processadores de aplicativos personalizados com recursos exclusivos e blocos de construção exclusivos, mas também por desempenho aprimorado e funcionalidade para fins especiais. Como resultado, vários desenvolvedores de SoC nos últimos anos introduziram seus próprios designs de núcleos de uso geral que devem otimizar o desempenho e o consumo de energia, além de permitir que eles concorram aos segmentos de mercado emergentes que têm novos requisitos (por exemplo, servidores, carros, etc.).

Linley Group, uma empresa de consultoria de alta tecnologia, desempenho comparado recente, tamanho de matriz e consumo de energia de vários núcleos de processamento de uso geral para dispositivos móveis e altamente integrados, incluindo ARM Cortex-A57, ARM Cortex-A53, Apple Cyclone+, Intel Silvermont , Nvidia Denver, bem como Qualcomm Krait. O Linley Group usou fotos de matrizes do TechInsights e tamanhos de matrizes normalizados para a tecnologia de processo de 20nm.



O menor dos núcleos de processamento de uso geral móvel de alto desempenho é o ARM Cortex-A57, que também oferece desempenho bastante alto e é amplamente utilizado em dispositivos móveis contemporâneos. No modo de 32 bits, o Cortex-A57 oferece cerca de 20% mais desempenho do que seu antecessor de 32 bits, o Cortex-A15, o que é bastante bom. O Silvermont da Intel Corp. tem aproximadamente o mesmo tamanho que o Cortex-A57 e oferece desempenho semelhante. No entanto, em sua taxa de clock máxima, o design x86 usa um pouco mais de energia, deixando um pouco atrás na eficiência de energia.

O Cyclone+ da Apple e o Denver da Nvidia, que são usados ​​dentro do Apple A8 e Tegra K1-64 respectivamente, são muito maiores que o Cortex-A57, mas oferecem maior desempenho por núcleo do que o último, justificando sua área de matriz maior. O núcleo Cyclone+ opera em 1,40 – 1,50 GHz para minimizar o consumo de energia. Por outro lado, para oferecer alto desempenho, o Denver da Nvidia funciona a 2,30 GHz e consome mais energia do que qualquer um dos núcleos na comparação. Isso não é exatamente surpreendente, já que a Nvidia originalmente planejava fabricar Denver usando o processo de fabricação FinFET de 16nm, não a tecnologia de processo de 28nm. Além disso, o objetivo do projeto de Denver era oferecer o máximo desempenho possível dentro de determinados envelopes de projeto térmico, não o menor consumo de energia possível.

De acordo com o Linley Group, a CPU Krait da Qualcomm é compacta e eficiente em termos de energia, mas não possui recursos de 64 bits. Ainda assim, tendo em mente que o Krait oferece desempenho superior ao Cortex-A15, ainda não é uma má alternativa tanto para o A15 quanto para o A57.

O Cortex-A53 é o núcleo com menos consumo de energia entre os examinados. Embora o A53 esteja entre os núcleos em ordem de maior desempenho já projetados, seu desempenho é naturalmente consideravelmente menor em comparação com os núcleos de alto desempenho. Além disso, o Linley Group afirma que o A53 também tem o dobro do tamanho do Cortex-A7 de 32 bits, muito maior do que o esperado.

A principal conclusão das descobertas do Linley Group é que a Intel finalmente conseguiu quase igualar os núcleos de processamento de uso geral da ARM em consumo de energia, mantendo a capacidade de oferecer maior desempenho. Os processadores de aplicativos Cherry Trail de próxima geração da Intel, que em breve aparecerão nos dispositivos, serão feitos usando a tecnologia FinFET de 14nm para reduzir a energia, o que permitirá à Intel oferecer maior desempenho e menor consumo de energia em comparação com os SoCs ARM.

De um modo geral, quanto maior o núcleo, maior é o desempenho por núcleo. No entanto, com núcleos grandes, torna-se difícil dimensionar o número de núcleos por chip. Como resultado, para incluir mais núcleos, os projetistas de chips precisam de tecnologias de processo mais finas. Por outro lado, os desenvolvedores com núcleos pequenos também precisam de novos processos de fabricação para aumentar as taxas de clock de seus processadores e melhorar o desempenho por núcleo. Afinal, trata-se de equilibrar tamanhos de matrizes, desempenho e consumo de energia.