ARM Cortex-A57 и Intel Silvermont стали самыми эффективными ядрами

В настоящее время существуют около полдюжины различных процессорных ядер общего назначения для различных маломощных SoC решений. Есть среди них и высокопроизводительные, и с низким энергопотреблением. Но если учитывать все показатели, ARM и Intel имеют огромное преимущество над своими соперниками.

Массивная популяризация мобильных и других устройств с высокой степенью интеграции и необходимость дифференцировать спрос, привели не только к появлению пользовательских прикладных процессоров с эксклюзивными возможностями и уникальными архитектурами, но и к повышению производительности и функциональности процессоров специального назначения. В результате, несколько разработчиков SoC в последние годы представили свои собственные конструкции ядер общего назначения, которые должны оптимизировать производительность и энергопотребление, а также позволить им конкурировать на развивающихся сегментах рынка, которые имеют новые требования (например, серверы, автомобили, и т.д.).

Linley Group, консалтинговая компания, недавно сравнила производительность, размер и энергопотребление различных процессорных ядер общего назначения для мобильных и высоко-интегрированных устройств, в том числе ARM Cortex-A57, ARM Cortex-A53, Apple Cyclone+, Intel Silvermont, Nvidia Denver а также Qualcomm Krait.

Самым маленьким из мобильных процессорных ядер общего назначения является высокопроизводительный ARM Cortex-A57, которое также обеспечивает достаточно высокую производительность и широко используется в современных мобильных устройствах. В 32-битном режиме, Cortex-A57 обеспечивает на 20% более высокую производительность, чем ее 32-битный предшественник, Cortex-A15. Silvermont от Intel Corp. имеет примерно такой же размер, как и Cortex-A57 и обеспечивает одинаковую производительность. Тем не менее, на максимальных тактовых частотах, x86 использует чуть больше энергии, немного отставая в энергетической эффективности.

Apple Cyclone+ и Denver Nvidia, которые используются внутри устройств Apple, A8 и Tegra K1-64 соответственно, гораздо больше по размеру, чем Cortex-A57, но обеспечивают большую производительность на одно ядро, чем последний, оправдывая свою большую площадь. Ядро Cyclone+ ​​работает на частоте 1.40 - 1.50GHz, чтобы минимизировать потребление энергии. В отличие от него, для обеспечения высокой производительности, Nvidia Denver работает на частоте 2.30GHz и потребляет больше энергии, чем любой из конкурентов в сравнении. Это неудивительно, так как Nvidia изначально планировали сделать Denver с помощью техпроцесса 16nm FinFET, не 28nm. Кроме того, целью проекта Denver было предоставить максимально возможную производительность с определенным тепловым коэффициентом, а не низкое энергопотребление.

По данным исследования Linley Group, процессоры Qualcomm Krait компактны и энергоэффективны, однако им не хватает 64-разрядных возможностей. Тем не менее, имея в виду, что Krait предлагает более высокую производительность, чем Cortex-A15, это является неплохой альтернативой как A15, так и A57.

Cortex-A53 является наименее прожорливым ядром ​​среди рассмотренных. В то время как A53 является одним из самых производительных ядер, когда-либо созданных, его производительность, естественно, значительно ниже по сравнению с высокопроизвоительными ядрами. Кроме того, Linley Group утверждает, что A53 также в два раза больше 32-битного Cortex-A7, гораздо больше, чем ожидалось.

Главным из выводов Linley Group является то, что Intel наконец-то удалось почти догнать ARM в плане производства процессорных ядер общего назначения с низким энергопотреблением, сохраняя при этом способность обеспечивать более высокую производительность. Процессоры следующего поколения от Intel под кодовым названием "Cherry Trail", которые вскоре появятся в устройствах, будут изготавливаться с применением 14nm технологии FinFET для снижения мощности, что позволит Intel предложить более высокую производительность и низкое энергопотребление по сравнению с SoC ARM.