ARM předvedla své chystané procesory pro mobilní zařízení - MujMAC.cz - Apple, Mac OS X, Apple iPod

18. února 2009, 06.00 | V rámci světového kongresu MWC v Barceloně ARM představila své chystané procesory pro mobilní přístroje, jež by se jednou mohly objevit též v iPhonu.

Tento týden ve španělské Barceloně probíhá světový kongres Mobile World Congress, na němž výrobci mobilních telefonů a souvisejících produktů představují své novinky. Z tohoto důvodu na zpravodajských serverech přibylo informací z oblasti mobilních telefonů.

Apple se akce v Barceloně jako obvykle neúčastní, přesto se tam však objevila řada věcí, jež by nakonec mohly mít vliv také na jeho mobilní přístroje. (A iPhone samotný patří k často probíraným tématům kongresu.) To se týká například novinek, které předvedla firma ARM, vyrábějící procesory pro většinu současných chytrých telefonů (pracují na nich prakticky všechny významné mobilní platformy dneška).

Vícejádrový mobilní procesor ARM

ARM do Barcelony mimo jiné dovezla funkční prototyp s procesorem postaveným na architektuře Cortex-A9. Předváděný přístroj jako operační systém používal Symbian, ovšem na novém procesoru budou moci fungovat i všechny ostatní operační systémy psané pro architekturu ARM.

Současné přístroje (včetně iPhonu a iPodu touch) užívají procesory řady ARM11. Platforma Cortex-A9 bude (po mezikrocích zmíněných níže) jejich následníkem a zavádí vícejádrovou architekturu, tyto nové čipy mohou nést dvě nebo čtyři procesorová jádra. Do mobilního světa tak přichází stejný trend, jaký již před několika lety začal u osobních počítačů, kdy honbu za růstem taktovací frekvence do jisté míry nahradil přechod k vícejádrovým řešením.

Nyní by tedy i mobilní aplikace měly dostat možnost rozdělit zátěž mezi více procesorových jader, ARM tvrdí, že takovéto řešení bude (alespoň teoreticky) výkonnější než jednojádrový procesor, ale zároveň by mělo spotřebovávat méně energie, protože práci bude možné v kratším čase dokončit na více níže taktovaných jádrech. (A v případě mobilních přístrojů představuje spotřeba energie skutečně klíčový faktor.)

Platforma Cortex-A9 vedle toho, že je vícejádrová, zdvojnásobuje výkon výpočtů v pohyblivé řádové čárce proti svým předchůdcům. A navíc každé procesorové jádro doplňuje mediálním akcelerátorem NEON, který vykonává některé z funkcí, jež se dnes zadávají samostatným digitálním signálovým procesorům (DSP), jako jsou kódování či dekódování mediálních dat. Akcelerátory NEON pracují se SIMD (jedna instrukce, vícenásobná data) instrukcemi, podobně jako obdobné jednotky procesorů osobních počítačů (vlastně se jedná o obdobu SSE instrukcí procesorů Intel).

Toto schéma ukazuje, jak by měl vypadat čtyřjádrový procesor Cortex-A9, jak vidět, už se to příliš neliší od procesorů osobních počítačů.

ARM předvedla prototyp spolu s ST-Ericssonem, ani jedna z firem však nesdělila bližší podrobnosti o tom, kdy by se toto řešení mohlo dostat do praxe. V každém případě si však na produkty postavené na platformě Cortex-A9 ještě počkáme, určitě se neobjeví dříve než na konci letošního roku, přesto ale její předvedení na veřejnosti představuje významný pokrok.

Rozhodně však s těmito čipy nelze počítat v letos očekávaném novém modelu iPhonu (bližší podrobnosti k němu najdete tady), ten s největší pravděpodobností bude používat procesory platformy Cortex-A8 (i ta by měla přinést proti současným procesorům ARM11 citelný nárůst výkonu), architektura Cortex-A9 vlastně tvoří její další vývojový stupeň.

Zatím lze pochopitelně pouze spekulovat, zda a kdy Apple nasadí řešení vycházející z platformy Cortex-A9, ale rozhodně to přichází v úvahu, navíc je docela dobře možné, že by Apple mohl takovéto čipy sám vyvíjet. ARM totiž uděluje licence na své čipy mnoha různým výrobcům (Apple podle všeho rovněž vlastní příslušnou licenci, i když ve veřejně přístupných seznamech držitelů licence uveden není) a jím převzatá firma P.A. Semi nejspíš vyvíjí právě ARM čipy uzpůsobené přímo pro iPhone.

Jistě, iPhone s vícejádrovým procesorem můžeme čekat až ve vzdálenější budoucnosti, ale Apple se touto možností určitě zabývá, o čemž svědčí nejnovější inzeráty Applu, jimiž hledá vývojáře aplikací, mediálních rozhraní a fotografických utilit pro iPhone, v požadavcích přitom mimo jiné uvádí, že vhodní kandidáti by měli mít zkušenosti s psaním vícevláknového (multithreaded) kódu a právě takový kód je potřebný pro plné využití vícejádrových řešení.

A vzhledem k tomu, že se Apple chystá Mac OS X 10.6 doplnit o technologie dovolující lépe využívat vícejádrové a víceprocesorové konfigurace, lze předpokládat, že tyto technologie přenese též do mobilní verze OS X, až bude dostupný odpovídající hardware.

ARM se chystá na 32nm a později i 28nm výrobní proces

ARM v Barceloně představila také své plány pro ještě vzdálenější budoucnost, ukázala svůj první mobilní procesor vyrobený 32nm procesem. I tento čip patří do rodiny produktů Cortex, dosavadní zprávy však neupřesňují, o jaký konkrétní procesor jde. Přechod na 32nm výrobní proces samozřejmě dovolí další zvýšení výkonu a současně sníží příkon, což bude zvlášť důležité pro nasazení v mobilních přístrojích. Nový proces by navíc měl zlevnit výrobu příslušných čipů.

Nový výrobní proces mimo jiné užívá kovových hradel s vysokou dielektrickou konstantou (anglicky se to označuje jako „high-K metal gate process“), Intel na tuto technologii přešel již se svými 45nm procesory, teď tedy proniká i do mobilního světa.

Vývojáři sice získají přístup k 32nm čipům Cortex už letos, ale ARM předpokládá plný rozjezd výroby 32nm procesem až počátkem příštího roku, zatím ani nezmínila potenciální zákazníky. Dá se ovšem očekávat, že mezi nimi budou stejné firmy, jaké čipy ARM vyrábějí již dnes, tedy například Samsung (právě ten dodává procesory pro iPhone), Freescale, Texas Instruments a Toshiba.

ARM se však nehodlá zastavit ani u 32nm a už nyní mluví o tom, že později přejde na 28nm výrobní proces.

Na nové výrobní procesy nepochybně časem přejde také výše popisovaná platforma Cortex-A9, ostatně právě v jejím případě to bude dost důležité, mělo by to pomoci udržet nízký příkon i u výkonných vícejádrových konfigurací.

Všemi těmito novinkami se ARM nepochybně snaží čelit snahám Intelu o proniknutí do světa mobilních telefonů. Procesory s architekturou x86 (a to včetně úsporných Atomů) zatím mají příliš velký příkon, než aby se daly rozumně použít v kapesních přístrojích, ovšem plánovaný nástupce Atomu, procesor Moorestown, by měl svou spotřebu dále snížit.

ARM proto usilovně zbrojí a připravuje procesory schopné s nabídkou Intelu soupeřit, dá se tudíž čekat, že i nadále budou mít čipy ARM lepší poměr mezi výkonem a spotřebou energie, díky zde popisovaným novinkám.

Předvídat dlouhodobější vývoj v oblasti elektroniky je sice velice ošemetné, přesto se zdá, že ARM má velkou šanci si v chytrých telefonech nadále udržet své vůdčí postavení, což přirozeně platí také pro iPhone, pokud využije všech oznámených novinek ARM, mohl by se telefon Applu za několik let proměnit k nepoznání.