Bộ xử lí ARM và Intel: Điện toán không nhất quán

phong cách thiết kế big.LITTLE (kiểu chơi chữ: ý nói nhỏ nhưng lớn, lớn nhưng nhỏ) của ARM là 1 cải tiến mà Intel không hề bắt kịp. Trong big.LITTLE, các nhân CPU không cần cùng loại. Trước nay, một bộ giải quyết và xử lý nhân đôi hay nhân tứ có 2 hoặc 4 nhân cùng loại. Chính vì như vậy, bộ giải quyết Atom nhân đôi có hai nhân x86-64 giống nhau, đều phải có vận tốc xử lý tương đồng & sử dụng cùng mức năng lực. Tuy vậy với big.LITTLE, ARM đề ra khái niệm điện toán không đồng điệu (heterogeneous computing) cho dòng thiết bị di động. Điều ấy có nghĩa là các nhân rất có thể không giống nhau về tốc độ xử lý lẫn điện năng tiêu thụ. Khi dòng thiết bị di động không phải làm nhiều việc thì nhân điện năng thấp chạy, nhưng khi tải các ứng dụng nặng như trò chơi thì nhân tốc độ cao sẽ vào cuộc.

Nhưng đây mới là điều kỳ diệu. Khi nói đến phong cách thiết kế CPU, có hàng loạt ra quyết định quan trọng về mặt phong cách thiết kế ảnh hưởng trực tuyến đến tốc độ giải quyết và xử lý và lượng điện năng tiêu tốn của cục xử lý. Lúc 1 lệnh được giải mã và sẵn sàng được dẫn vào tiến hành thì CPU (cả ARM lẫn Intel) sử dụng luồng pipeline, điều ấy nghĩa là mỗi một phần của quá trình giải mã lệnh ấy đều đang rất được xử lý song song. Nên quá trình một là CPU đi lấy lệnh từ bộ nhớ lưu trữ, tiếp đến quá trình 2 là lọc ra loại lệnh nào cần phải kiểm tra và giải mã, quy trình 3 là lệnh đó sẽ tiến hành thực hiện, & cứ tiếp tục vòng lặp như vậy. Điểm hay của luồng giải quyết và xử lý pipeline là trong lúc lệnh đầu tiên đang ở quy trình 2 thì lệnh tiếp theo sau đã nằm ngay quy trình 1. Khi lệnh thứ nhất đang ở quá trình 3 thì lệnh thứ 2 đang đi vào tiến trình 2 và lệnh thứ 3 đang ở quá trình 1, liên tục như vậy.

>>> Xem thêm: bán dell t440

Để đẩy gia tốc nhanh giai đoạn thì luồng pipeline này được chỉnh sửa để lệnh rất có thể được triển khai theo một trật tự khác một chương trình thông thường. Có 1 nguyên lý xúc tích và ngắn gọn để lao lý lệnh tiếp sau là gì dựa trên nội dung của lệnh trước đó. Cả Intel & ARM đều đặt ra nguyên lý súc tích riêng nhưng chính là công nghệ tiên tiến tinh vi. Tinh vi ở chỗ này có ý là tiêu tốn không ít điện năng để giải quyết. Trên bộ xử lý Intel, các nhà thiết kế chọn lựa cách áp dụng một lệnh nào đấy có cần phải sắp xếp để thực thi hay không. Tuy vậy với điện toán bất đồng thì không là điểm. Nhân ARM Cortex-A53 đưa hết các lệnh vào thực hiện mà hoàn toàn không cần sắp xếp, nghĩa là ít tốn điện năng hơn; còn nhân Cortex-A57 thì bố trí lệnh đầu vào, có nghĩa là chạy nhanh hơn nhưng tiêu tốn nhiều điện năng hơn. Trong bộ giải quyết và xử lý big.LITTLE, có cả 2 nhân Cortex-A53 và Cortex-A57 & hai nhân này được dùng tuỳ vào nhu cầu. Bạn không cần đến một lệnh thực hiện cực nhanh nào chỉ để âm thầm đồng hóa E-Mail nhưng bạn lại cần lệnh đó khi chơi Game. Vậy nhân phù hợp cần dùng đúng thời điểm.

nguyên tắc sử dụng xúc tích phức tạp trong bộ giải quyết để bức tốc độ xử lý và xúc tích và ngắn gọn dễ dàng và đơn giản để tiết kiệm ngân sách điện không chỉ có đơn giản là vận dụng cho dòng lệnh pipeline. Nguyên tắc này cũng vận dụng cho những cơ quan đo lường và tính toán dấu chấm động cho tới ngắn gọn xúc tích SIMD (như NEON trên ARM & SSE/MMX trên Intel) và cách mà bộ đệm cache L1 và L2 chạy. Intel đề ra một giải pháp cho mỗi chip Atom SoC, còn ARM trải qua đối tác doanh nghiệp của mình, đề ra được rất nhiều cấu hình nhân giải quyết và xử lý, nhiều nhân trong những này hoàn toàn có thể đặt cùng theo đó trên một tấm silicon.

>>> Xem thêm: Dell T640

Tính thích hợp

ARM hiện đứng vị trí số 1 Thị trường về bộ giải quyết di động. Các đối tác doanh nghiệp của ARM đã xuất khoảng tầm 50 tỉ chip dựa trên họa tiết thiết kế của ARM cho mọi dòng thiết bị di động & dòng thiết bị nhúng trên Thị trường. So với Android, ARM là chuẩn không chính thức & hiện thực này đang gây vấn đề so với Intel & MIPS. Mặc dầu Android sử dụng Java là ngôn ngữ lập trình chủ yếu nhưng nó cũng được chấp nhận các nhà lập trình tận dụng mã nguồn (như C, C++) hiện thời để có thể tạo ứng dụng. Nhưng nhìn tổng thể, những phần mềm có thiết kế riêng (native) đều được biên dịch cho bộ giải quyết và xử lý ARM, còn với Intel và MIPS thì không. Để xử lý điều ấy, Intel & MIPS cần dùng 1 phần mềm vận động và di chuyển chuyên biệt để biến đổi các lệnh ARM thành mã nguồn cho bộ xử lý của mình. Điều ấy lại tác động đến hiệu năng. Tính tới thời điểm này, MIPS và Intel rất có thể cam đoan tính tương thích chip của họ với các app trên Play Store đạt khoảng tầm 90%. Con số này đạt mức gần đến 100% so với 150 app nằm trong top đầu. Một mặt, đây rất có thể là dấu hiệu tốt nhưng mặt còn lại, nó lại cho biết thêm sự thống trị của ARM mà các nhà tạo mẫu bộ giải quyết và xử lý khác cần phải tăng thêm một lớp thích hợp nữa.

tóm lại

Tạo một CPU là ngành kinh doanh tinh vi. ARM, Intel và MIPS đều đang cố gắng nỗ lực hết mình để mang ra Thị Trường công nghệ tốt nhất cho thiết bị di động. Tuy nhiên, rõ nét ARM đang đi đầu. Họ tập trung tốt và điện năng tiêu hao của cục giải quyết, thiết lập 64-bit gọn đẹp, điện toán không đồng điệu & họ gần như trở thành chuẩn trong ngành điện toán di động.

>>> Xem thêm: bán hp dl380 gen 10