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Cortex-A35, il nuovo core ARM ad altissima efficienza

ARM ha presentato il nuovo core Cortex-A35, una proposta ad alta efficienza per dispositivi IoT, wearable e anche smartphone insieme a core più potenti. Ecco le principali caratteristiche tecniche.

Cortex-A35 è il nuovo core ad alta efficienza di casa ARM. Si tratta di una soluzione che si rivolge a dispositivi di Internet of Things come le piattaforme embedded e i wearable (indossabili), ma anche agli smartphone a basso costo e non, grazie alla possibilità di essere usato insieme ai core A72, A57 e A53 in configurazioni big.LITTLE.

Secondo il progettista inglese la nuova soluzione è la più efficiente mai realizzata, con un consumo inferiore del 20% rispetto al Cortex-A7. Il Cortex-A35 è anche il 25% più efficiente del core Cortex-A53, ed è allo stesso tempo il 25% più piccolo, aspetto importante per la miniaturizzazione sempre più estrema nell'ambito degli smartphone e dei dispositivi mobile in genere.

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ARM ha riprogettato la pipeline del Cortex-A35 per la massima efficienza, ma è rimasta legata una pipeline a otto stati con capacità dual issue limitate. Con il termine dual issue si intende la capacità del processore di accorpare determinate coppie di istruzioni per aumentare il throughput. Il nuovo core ha anche un'unità instruction fetch rinnovata, capace di una più avanzata branch prediction al fine di ridurre gli errori e velocizzare il processo delle informazioni.

ARM ha anche aumentato il bilanciamento del bandwidth instruction fetch per una maggiore efficienza e implementato una instruction queue più piccola ed efficiente. L'azienda ha incrementato anche le prestazioni delle cache L1 e L2, e implementato miglioramenti in NEON e nella floating pipeline, che secondo ARM offre cinque volte le prestazioni con calcoli in virgola mobile a doppia precisione rispetto al Cortex-A7 e il doppio con calcoli a singola precisione.

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L'azienda inglese afferma che in modalità a 32 bit il Cortex-A35 dovrebbe garantire un 16% di prestazioni in più rispetto al Cortex-A7, ferma restando la stessa frequenza operativa di 1,2 GHz. La frequenza può scalare fino a 2 GHz, livello a cui secondo ARM si ottengono l'84% di prestazioni in più.

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Il Cortex-A35 dovrebbe anche essere dal 6% al 40% più efficiente rispetto al Cortex-A7 a seconda del carico di lavoro. Grazie ai sottosistemi di memoria migliorati il Cortex-A35 dovrebbe raggiungere prestazioni 3,75 volte maggiori del Cortex-A7 con operazioni che caricano la memoria. In teoria quindi il Cortex-A35 dovrebbe offrire quasi il doppio delle prestazioni del Cortex-A53 a tal riguardo.

La nuova soluzione ha anche una modalità "low power", a basso consumo, al fine di supportare al meglio caratteristiche come "Doze" di Android 6.0 pensate per ridurre i consumi in standby e aumentare l'autonomia complessiva degli smartphone. Si parla di meno di 90 mW a 1 GHz e sotto i 6 mW a 100 MHz. Entrambe le stime riguardano un core prodotto a 28 nanometri, quindi l'A35 potrebbe consumare persino di meno grazie ai processi produttivi a 16/14-nm FinFET che saranno adottati in futuro.

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Secondo ARM il Cortex-A35 è il core a 64 bit "più configurabile" che ha mai progettato ed è retrocompatibile con il Cortex-A7, aspetto che dovrebbe facilitare il supporto da parte dei produttori di chip e degli OEM. Il Cortex-A35 dovrebbe sbarcare sui primi dispositivi alla fine dell'anno prossimo.

ARMv8-M per il mercato dei microcontrollori

ARM ha annunciato anche ARMv8-M, un nuovo set di istruzioni dedicato al mercato dei microcontroller. La novità di rilievo è che i microcontroller avranno accesso a TrustZone, un'area sicura che mantiene i dati importanti isolati dal sistema operativo principale e dalle applicazioni.

TrustZone include software verificato, hardware con accesso sicuro per la convalida, assistenza hardware per la crittografia, archiviazione sicura per chiavi private o modelli di impronte digitali e un generatore di numeri casuali.

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La tecnologia finora ha trovato spazio soprattutto nei chip mobile Cortex-A, ma sembra che in futuro andrà a espandersi all'intera gamma di proposte ARM. TrustZone può essere usata per migliorare la sicurezza per l'autenticazione biometrica, i pagamenti mobile, la protezione dei contenuti e le soluzioni enterprise come Knox di Samsung.

A differenza di ARMv8-A (mobile), dove il canale di comunicazione va da una app sicura al sistema operativo sicuro, al monitor sicuro e infine ad app e OS non sicuri, la comunicazione tra app sicure e non su ARMv8-M è più diretta al fine di un'efficienza maggiore.

ARM ha infine annunciato anche AMBA 5 AHB5, bus che estende la sicurezza all'intero system on chip, ossia a CPU, memora SRAM e periferiche possono essere collegate fra loro in modo sicuro.

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