Cortex-A75 und -A55

ARM-Prozessoren für KI, Automotive und Windows-10-Geräte

| Redakteur: Sebastian Gerstl

Blockschaltbild des jüngst vorgestellten High-End-Prozessorkerns von ARM, dem Cortex-A75.
Blockschaltbild des jüngst vorgestellten High-End-Prozessorkerns von ARM, dem Cortex-A75. (Bild: ARM)

Der Chipentwickler ARM richtet mit Einführung der DynamIQ-Architektur sein Prozessor-Design mehr auf die Bedürfnisse künstlicher Intelligenz aus. Dafür wurden in den Modellen Cortex-A55 und -A75 die Energieeffizienz verbessert und in den Steuer-Algorithmus Elemente neuronaler Netze eingefügt, die in selbstlernenden Maschinen zum Einsatz kommen.

Auf seinem jährlichen Tech Day hat ARM seinen neuen High-End-Kern Cortex-A75 vorgestellt. Der Nachfolger des bisherigen Spitzenmodells Cortex-A73 soll bei ähnlicher Effizienz mehr Leistung liefern. Der auf der DynamIQ-Mikroarchitektur basierende Cortex-A75 erhielt zusätzlich Neuerungen für Deep Learning. Das macht den Kern insbesondere für Automotive, beispielsweise im Bereich selbstfahrende Autos, interessant macht. Eine bessere Skalierung erlaubt zudem den Einsatz in ARM-basierten Notebooks mit Windows 10 und x86-Emulation.

Gegenüber dem Vorgänger verspricht ARM im Cortex-A75 zusätzlichen 22% bei Integer- und 16% bei speicherlastigen Workloads, wie sie bei den meisten Apps vorherrschen. Die Float-Leistung soll um 33 Prozent steigen. Der Cortex-A75 unterstützt auch dank einer integrierten NEON-FPU (Floating Point Unit) FP16- (bei doppelter Geschwindigkeit) und INT8-Berechnungen für das Training sowie das Inferencing von und mit neuronalen Netzen. Generell soll der Kern eine Taktfrequenz von 3 GHz unter Verwendung eines 10-nm-Fertigungsprozesses erreichen.

In Sachen Energieeffizienz soll Cortex A-75 bei 750 mW pro Kern um etwa 20% schneller als ein Cortex-A73 sein; allerdings nimmt dieser Effekt bei thermischer Skalierung auf 1 Watt (plus 25 Prozent) und 2 Watt (plus 30 Prozent) deutlich ab. Zu den weiteren Verbesserungen zählen unter Verwendung der neuen Architektur unter anderem ein 3- statt 2-Pipeline-Design, ein flotteres Frontend mit besserer Sprungvorhersage, und mehr Speicherkapazität für Fließpunkt- und Integer-Berechnungen. Hinzu kommen ein schnellerer L1-Cache sowie ein dedizierter L2-Cache pro Kern mit voller Frequenz und bis zu 512 KByte.

Im Mittelklasse-Segment tritt der ebenfalls auf DynamIQ basierende Cortex-A55 die Nachfolge des Cortex-A53-Prozessorkerns an. Der A53 wurde laut ARM in über 1,5 Milliarden SoCs verbaut und von über 40 Partnern verwendet. Im Vergleich zum Cortex-A53 wurde im A55 die Performance um etwa 20 Prozent und die Effizienz dadurch um etwa 15 Prozent verbessert.

Gemeinsam sollen ein Cortex-A75 und sieben Cortex-A55 kaum mehr Fläche benötigen als acht ältere Cortex-A53 und deutlich weniger als vier A73 und vier A53. Dennoch sei die Multithreading-Performance praktisch identisch und die Singlethread-Leistung etwas höher.

Auch die Grafik, in mobilen Geräten gerade im wachsenden Umfeld von AR- und VR-Anwendungen aber auch im Mobile-Gaming-Bereich stark gefordert, hat in der ebenfalls angekündigten Mali G72 GPU ein Upgrade erfahren. Als Erweiterung für die in der Mali-G71-GPU im vergangenen Jahr eingeführte Bifrost-Architektur, hat ARM das Shader-Design kleiner, schneller und effizienter gemacht. Bis zu 32 Shader sorgen in der Mali-G72-GPU für eine Effizienzsteigerung um 25 Prozent, was laut ARM dazu genutzt werde kann um die Taktfrequenz und damit die Performance zu erhöhen, oder alternativ weniger Energie zu verbrauchen. Die GPU und der Cortex-A75 sollen 2018 serienmäßig in SoCs zum Einsatz kommen.

Mehr Informationen finden Sie auf der Webseite des Herstellers: www.arm.com.

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