ARM Cortex A15 será cinco veces más rápido y eficiente en energía

Uno de los principales proveedores de microprocesadores ha hecho público, sus planes en el MWC, respecto a su último modelo en línea: el Cortex A15 MPCore. Los primeros diseños de productos basados en el chip aparecieron en el otoño de 2011, pero la aparición de productos en el mercado no se espera hasta finales de 2012. La empresa tiene una larga historia detrás de ellos en el desarrollo de núcleos de microprocesadores.

De ARM 1 a ARM Cortex A15

ARM es un ordenador de conjunto de instrucciones reducido (RISC) de 32 bits desarrollado por ARM Holdings. Fue nombrado por primera vez Acorn RISC Machine, teniendo su primer producto lanzado en 1985 como ARM 1. El hecho de que los procesadores ARM tengan diseños bastante simplistas los hizo ideales para aplicaciones de bajo consumo, convirtiendo a ARM en una de las fuerzas dominantes en el mercado móvil y de electrónica. Lo que debes saber es que ARM solo proporciona el know-how tecnológico y son sus socios, Qualcomm o Texas Instruments quienes realmente producen los chips. El representante de ARM en el MWC fue lo suficientemente amable como para enfatizar eso.

Su primer proyecto comenzó en octubre de 1983, viendo a Acorn y VLSI Technology, Inc trabajando juntos, su objetivo principal siendo el logro de manejo de entrada/salida de baja latencia. Y el 26 de abril de 1985, VLSI produjo el primer silicio ARM funcional. Pero sus primeros sistemas de producción estuvieron disponibles solo el año siguiente con el lanzamiento de ARM 2.

Mejora Continua de los Microprocesadores ARM

El núcleo contaba con un bus de datos de 32 bits, un espacio de direcciones de 26 bits y veintisiete registros de 32 bits. Este fue probablemente uno de los microprocesadores más simples y útiles del mundo, teniendo solo 30.000 transistores. Esto se debió al hecho de que no tenía microcódigo y no incluía caché, cosas que llevaron a un bajo consumo de energía. A continuación, tuvimos el núcleo ARM 3, uno que tenía 4 KB de caché que llevó a un rendimiento mejorado.

A finales de los 80, Apple y VLSI comenzaron a trabajar en un nuevo núcleo ARM, y lanzaron una nueva versión en 1992, llamada ARM 6. Esta vino en tres versiones:

• el ARM 60, que fue el primero en soportar 32 bits de espacio de direcciones de memoria sin ninguna caché;
• el ARM 600, uno que también tenía 32 bits de espacio de direcciones, pero esta vez con 4 KB de caché y bus de coprocesador;
• el ARM 610, que era idéntico a la versión 600, excepto por el bus de coprocesador.

El núcleo permaneció casi en el mismo tamaño, las versiones ARM 6 teniendo 35.000 transistores. Con el ARM 7 TDMI, que tenía un pipeline de 3 etapas, lograron vender cientos de millones de núcleos.

Los Productos de ARM Comienzan a Apuntar al Campo Móvil

Sus arquitecturas van desde los dispositivos ARM 5 de gama baja hasta los de gama alta de la serie ARM M. A pesar de que los núcleos ARM 6 se utilizan en algunos casos para dispositivos de gama baja, ahora es el momento de que los procesadores Cortex proporcionen opciones más rápidas y eficientes en energía. Al igual que sus parientes anteriores ARM 9 y ARM 11, el Cortex-A apunta a procesadores de aplicaciones, como se necesita para los smartphones. Cortex-R es para aplicaciones en tiempo real, mientras que el Cortex-M es para microcontroladores.

En el caso del ARM 9, tiene una arquitectura RISC de 32 bits, con buses de datos separados que aumentaron su velocidad potencial. Las mejoras de las versiones anteriores serían fáciles de notar, ya que la producción de calor y el riesgo de sobrecalentamiento disminuyeron. Además, la actualización a un pipeline de 5 etapas vio la velocidad del reloj duplicada, y los núcleos tenían instrucciones de “DSP Mejorado” incorporadas como una multiplicación-acumulación.

El ARM 11 fue lanzado al público en 2002, y era un microprocesador RISC de 32 bits que introdujo las adiciones arquitectónicas de ARM 6. Tiene instrucciones SIMD que pueden duplicar la velocidad del algoritmo de procesamiento digital de audio, una caché físicamente direccionada, y un pipeline rediseñado de 8 etapas que soporta una velocidad de reloj de hasta 1GHz.

ARM Cortex A15 Viene Con Gran Velocidad y Gestión de Energía

El último de la serie de procesadores Cortex-A, el A15 MPCore será un procesador multicore que proporciona un pipeline superscalar funcionando a hasta 2.5GHz. La capacidad de procesamiento sin precedentes combinada con el bajo consumo de energía permite productos atractivos en una amplia gama de mercados de ARM. Asegura la compatibilidad total de aplicaciones con todos los procesadores de la serie Cortex-A y da acceso inmediato a ecosistemas de software como Android y Adobe Flash Player (que han hecho público su reciente hoja de ruta y planes).

El alto rendimiento computacional para aplicaciones de infraestructura web estará disponible gracias a las mejoras en el rendimiento de punto flotante y NEON media, así como la caché de nivel 2 de baja latencia de 4MB. El A15 MPCore ofrecerá más de cinco veces el rendimiento de versiones anteriores, y funcionar a 2.5GHz permitirá soluciones dentro de presupuestos de energía y costo en reducción.

Algunas de las características clave del núcleo serán:

1. Extensiones de Dirección Física Grande (LPAE) de 40 bits que abordarán hasta 1TB de RAM;
2. Pipeline de punto flotante de 17-25;
3. 4 núcleos por clúster, con hasta 2 clústeres por chip con CoreLink 400.

El procesador también introduce la tecnología ARM que permite el manejo eficiente de los entornos de software como soporte para gestión de datos y arbitraje, permitiendo que las aplicaciones accedan simultáneamente a las capacidades del sistema.

Batalla Cerrada Contra Nvidia e Intel

Primero, tenemos a los chicos de Nvidia. Atacaron el mercado con su nuevo procesador quad-core Tegra 3, trayendo niveles de rendimiento de clase PC, mejor duración de la batería y experiencias móviles mejoradas a los teléfonos. El procesador traerá tres veces el rendimiento gráfico del Tegra 2 y hasta un 60% menos de consumo de energía. Tegra 3 implementa una nueva tecnología que incluye un CPU de bajo consumo.

Así, cuando las tareas que requieren menos consumo de energía están en marcha, los cuatro CPU principales se apagan. El procesador Tegra 3 trae a la mesa la experiencia web más rápida del mundo (con Adobe Flash Player 11 acelerado, HTML5 y navegación WebGL), las aplicaciones más rápidas (rendimiento impresionante para aplicaciones multimedia) y el multitasking más rápido (cambio entre usos comunes y tareas en segundo plano). ARM Cortex A15 tendrá una tarea difícil para superar estos récords.

Intel Tiene Grandes Planes y Muchos Socios

Por otro lado, tenemos a Intel, el principal desarrollador de chips para servidores, escritorios, portátiles y netbooks. A pesar de que AMD representa una amenaza para ellos en el mercado de núcleos con sus costos bastante más bajos, Intel tiene un problema mayor en sus manos. En los mercados de núcleos para plataformas móviles, Intel realmente ha estado ausente, y ahora han decidido desarrollar un procesador x86 para rivalizar con los líderes de ARM.

Con el iPhone de Apple, Motorola Droid, Google Nexus One y el HTC Incredible funcionando todos con procesadores ARM, Intel introdujo la arquitectura de procesador Moorestown, proporcionando un SoC compuesto por un núcleo Intel Atom, combinado con funciones de procesamiento gráfico, video y controlador de memoria. La empresa prometió mejor rendimiento y gráficos más ricos, con reproducción de video 1080p y grabación de video HD 780p. Además, dicen que el procesador es capaz de dos días de tiempo de reproducción de audio y cinco horas de reproducción de video.

Ahora todo queda por ver cuál de las tres empresas ganará la supremacía en esta batalla.