211service.com
Delad chiparkitektur kan leda till smartare smarta telefoner
brittisk chiptillverkare ÄRM förra veckan presenterade en chiparkitektur som samtidigt kan sänka kostnaderna för smarta telefoner och förlänga deras batteritid.
Arkitekturen kombinerar en ultraeffektiv ny processor med en högpresterande version på samma chip. En smart telefon kommer att kunna växla mellan de två beroende på uppgiften, säger Nandan Nayampally , ARM:s chef för CPU-produktmarknadsföring. Nayampally tillägger att operativsystemets programvara måste skrivas om för att dra nytta av denna dubbelhjärna-funktion.
ARM licensierar processor- och chipsetdesigner till andra företag, som sedan tillverkar chipsen. Företaget har specialiserat sig på små, lågkostnadschips i många år, en strategi som har satt det i en idealisk position för att dra nytta av övergången till mobil datoranvändning. Mer än 90 procent av alla smarta telefoner använder chips baserade på ARM-design.
Under de senaste åren har Intel försökt komma ikapp genom att utveckla en serie chips, känd som Atom, för mobila enheter; men dessa har hittills inte matchat prestanda eller effektivitet hos ARM-baserad hårdvara.
För högpresterande applikationer som webbsurfning, navigering eller spel, kommer programvara inbyggd i styrkretsen att använda den kraftfulla Cortex-A15 MPCore-processorn. För mindre krävande bakgrundsuppgifter, som röstsamtal eller textmeddelanden, byter den till sin nya lågeffekts Cortex-A7-processor.
Smarta telefoner har redan idag dubbelkärnig bearbetning, säger Nayampally och syftar på chips som ARMs Cortex-A9, som innehåller två separata centrala processorenheter. Genom att dela upp data och låta den bearbetas parallellt kan programmerare vrida ut mer prestanda ur dual- eller multicore-chips. ARMs nya arkitektur utökar denna modell av multiprocessing till processorer av olika storlek och prestanda.
Att använda två olika processorer är i strid med de flesta metoder, där mantrat är att samla in så mycket kraft som möjligt i en processor, säger Mark Zwolinski , från gruppen för design av elektroniska system vid University of Southampton. Det är en ganska bra idé. Det är som alla bra idéer - det är förblindande uppenbart i efterhand, säger han.
A7-processorn är mer effektiv, framför allt för att den är fysiskt mycket mindre. Med bara 0,5 millimeter i kvadrat är den en femtedel av storleken på vanliga smarttelefonprocessorer och den använder 20 procent av strömmen.
Normalt skulle detta minska processorns hastighet. Men ARM använde nya tekniker, inklusive en 28-nanometers chiptillverkningsprocess istället för en 45-nanometer. Som ett resultat är A7 fortfarande kraftfull nog att köra en grundläggande smart telefon. Eftersom chipsen är mindre och ett större antal kan skäras från en kiselwafer, bör priset på dessa processorer vara tillräckligt lågt för att göra smarta telefoner som kommer att sälja för mindre än $100, vilket kan göra smarta telefoner överkomliga i utvecklingsländer.
Till och med $200-telefoner idag kan köra webbläsare och de flesta spel som $500 high-end-luren kör, säger Nayampally. De billigare telefonerna kan bara vara lite långsammare och mindre lyhörda. Men ARM säger att Cortex-A7 kommer att matcha prestandan hos många befintliga smarta telefoner. Cortex-A15 kommer att ge en prestandanivå långt utöver vad som är tillgängligt idag.
Vad som inte är klart är hur mycket av denna energihantering som är automatisk och inbyggd i hårdvaran, och hur mycket som behöver byggas in i mjukvarans operativsystem, säger Zwolinski. Operativsystem som Googles Android och Apples iOS kommer att behöva modifieras för att dra fördel av dessa energibesparingar. Så i och för sig är det ingen gamechanger, säger han.
De nya processorerna är nu tillgängliga för kunder inklusive Texas Instruments, Samsung och Apple för testning. De borde dyka upp i enheter senast 2014, säger Nayampally.
Även utan den nya tekniken kommer det att bli tufft för andra att konkurrera med ARM. Företaget var först med att utveckla lågeffekts CPU-kärnor för licensiering, säger Linley Gwennap, principanalytiker på Linley Group. Nokia valde ARM för sina tidiga mobiltelefoner, och andra mobilföretag följde efter. Idag är all mjukvara för mobiltelefoner utvecklad på ARM, vilket gör det svårt för andra instruktionsuppsättningar att ta sig in på den marknaden. Med mer än 1,6 miljarder mobiltelefoner som skickas per år översköljer volymen på denna marknad volymen för datorer, servrar och de flesta andra processorapplikationer.