10 ядер для смартфонов от MediaTek

Известный производитель микросхем, компания MediaTek, надеется на процессор с 10 ядрами как на способ выхода в сегмент смартфонов премиум-класса.

Новый чип (микросхема) Helio X20 ожидается в телефонах к концу года. В нем 10 ядер (архитектура Deca-core) распределены по трем кластерам, причем два ARM-ядра 2,5 ГГц A72 выделены для наиболее ресурсоемких задач, а еще два кластера с четырьмя ядрами каждый – для менее приоритетных (фоновых) процессов.

10-yader-dlya-smartfonov-1

Таким образом, MediaTek должна стать первой в архитектуре с тремя кластерами (лицензированное название Tri-Cluster) из вычислительных ядер, что по заявлению этой компании дает до 30% экономии потребляемой мощности в сравнении с типовой реализацией концепции big.little для ядер ARM в области мобильных систем SoC (вся система на одном кристалле). В систему также интегрирован LTE-модем категории WorldMode Category (использование по всему миру), что собственно говоря и определяет область применения как исключительно мобильные устройства нового поколения сотовой связи.

10-yader-dlya-smartfonov-2

Фото: tech.feng.com

Концепция трех кластеров объясняется очень просто. Современные мобильные устройства используются для широкого круга задач: компьютерные игры требуют высокой вычислительной мощности, а работа с фото- и видеозаписями предполагает высокую пиковую нагрузку на процессор (это задачи с высокими требованиями к вычислительной мощности). Но есть «легкие» задачи, подобные просмотру сайтов в Интернете или воспроизведению аудиозаписей. В имеющихся на рынке системах оба класса задач (тяжелые и легкие) выполняются одним процессором или группой одинаковых процессоров, что не позволяет говорить об эффективности по потребляемой мощности, но если разнести эти задачи по разным процессорами или кластерам процессоров (группа параллельно работающих процессоров или ядре, если такие процессоры реализованы в одном кристалле) получится выигрыш как по энергопотреблению, так и по производительности. В смартфонах премиум-класса встречаются системы с двумя кластерами, но новая архитектура от MediaTek с тремя кластерами более приспособлена к современным методам эксплуатации смартфонов (одна-две тяжелые задачи и несколько легких задач одновременно).

Для школьников приведена точная метафора:

10-yader-dlya-smartfonov-3

Преимущество трех кластеров: большой расход топлива с двумя передачами (слева) и малый расход топлива с большим числом передач (справа). Оба автомобиля поднимаются на горку с тремя углами наклона (слева направо: тяжелая нагрузка, средняя нагрузка и низкая нагрузка), при этом слева используется только 1-я и 2-я передачи, а справа – 1-я, 2-я и 3-я (красным отмечена перегрузка двигателя).

Итак, предлагаемый центральный процессор (CPU, ЦП) с архитектурой Tri-Cluster состоит из двухядерного кластера ARM Cortex-A72 с таковой частотой 2,5 ГГц, четырехядерного кластера ARM Cortex-A53 с частотой 2,0 ГГц (задачи средней сложности) и аналогичного ему кластера с тактовой частотой 1,4 ГГц для задач с небольшими требованиями к вычислительной мощности. Для распределения задач по кластерам используется новый алгоритм планировщика CorePilot 3.0 для гетерогенных (разнородных) вычислений.

Для поддержки на аппаратном уровне встроенных устройств мобильного телефона (камеры, дисплей, аудио) в ЦП Helio X20 встроены мультимедийные средства. Среди них:

• Встроенный движок трехмерной глубокой обработки изображений (built-in 3D depth engine) для двух основных камер, оптимизированный для снижения задержки между снимками и создания комплексных изображений с большой глубиной резкости (depth-of-field).
• Многоуровневая система удаления графических шумов (искажений изображения) для повышения качества снимков в части детализации, точности цвета и резкости даже при неблагоприятных условиях съемки.
• Дисплей с разверткой (частотой кадров) 120 Гц, превосходящий текущее ограничение в 60 Гц для повышения плавности движущихся изображений (видео).
• Встроенный датчик-процессор (можно назвать его автономным контроллером) с низкой потребляемой мощностью ARM Cortex-M4 для обеспечения работы фоновых приложений с постоянной готовностью (always-on), например приложений воспроизведения файлов MP3 или голосового управления. Окружение этого датчика действует в изолированном режиме (остальные подсистемы ЦП отключены) для снижения потребляемой мощности во время работы фоновых задач телефона.

Заметим, что MediaTek уже захватила значительную часть рынка процессоров для бюджетных телефонов, но не может противостоять Qualcomm в верхних секторах рынка. Кроме того, Qualcomm пока лидирует в области технологии мобильной связи LTE, но MediaTek последовательно сокращает отставание. Отсутствие скоростной поддержки LTE не позволяло MediaTek выйти на рынок США (разумеется, косвенным путем в виде сторонних телефонов), хотя имеются отдельные примеры в бюджетном секторе, например Pop Astro LTE от Alcatel OneTouch ($149 для оператора связи T-Mobile).

PS. big:LITTLE – это технология ARM для оптимизации потребляемой мощности и производительности, ведь как известно, первое несоместимо со вторым.

Дополнительные подробности на специальном сайте:
http://heliox20.com/

Источник:
http://www.mediatek.com/en/news-events/mediatek-news/mediatek-launches-the-mediatek-helio-x20-the-worlds-first-mobile-soc-featuring-tri-cluster-cpu-architecture/
http://recode.net/2015/05/12/mediatek-tries-10-core-chip-in-latest-bid-to-crack-high-end-phone-market/
http://hothardware.com/news/mediatek-to-assault-high-end-smartphone-market-with-10-core-helio-x20-soc

Интересные записи