Arm 的 big.LITTLE 算是引領潮流了,傳繼 Intel Alder Lake 後 AMD 也將在 Zen 5 採用大小核設計

2021.04.29 02:13PM
照片中提到了"ZEN 3" CORE ARCHITECTURE、8 CORE LOWER LATENCY、COMPLEX,跟GNC有關,包含了階段、新浪微博、Advanced Micro Devices公司、禪宗3、中央處理器

Arm 在 2011 年推出以兼具能耗與效能的 big.LITTEL 大小核設計至今約略 10 年,而 Intel 日前正式宣布新一代平台 Alder Lake 將導入類似的大小核概念,現在傳出 AMD 也將在 Zen 5 架構採用大小核設計,似乎應證 Arm 當年的洞燭先機。

根據傳聞指出,基於 Zen 5 架構、代號 Strix Point 的新世代 Ryzen 8000 系列 APU 將採用 3nm 製程生產,最重要的改革是採用大小核混合核心設計,據稱將採用 8 個性能核心搭配 4 個小核心,不過大核心與小核心之間的差異目前還未能得知;同時根據消息指出, Intel 的 Alder Lake 的大小核將以是否支援 SMT 超執行緒作為差異化,意味著屆時 Alder Lake 的執行緒不再是實體核心數量的兩倍。

從結果來說,可視為 Arm 當時所提出的大小核理論於今日的 PC 領域也越來越適用,由於 AMD Zen 架構的推波助瀾,當前新一代的 PC 處理器已經超過 4 核心以上,同時 PC 系統把不同工作分配給多個核心分散運作也蔚為趨勢(例如進行遊戲時以閒置核心處理內容直播),但在實際使用時負責背景運作的核心所執行的工作相對不會那麼複雜,只要作業系統工作分配得宜,導入大小核設計亦能兼顧工作負載分散與節能雙重目的。

照片中提到了Efficient compute, Fast responsiveness、ARMDYNAMIQ、DynamlQ big.LITTLE,包含了介紹、ARM架構、2020蘋果全球開發者大會、軟件、多核處理器

▲ 2017 年發表的 DynqmIQ 是進一步將大小核設計化為更適合現代化多工協作的關鍵

當時 Arm 推出的 big.LITTLE 大小核是透過兩組 Cluster 以快取相互連接,在最初始時由於同時執行功耗、系統等因素,兩組 Cluster 實質上是採用切換機制無法進行協作,僅能依照工作負載切換以大核或是小核執行;不過隨著技術與系統層問題逐漸克服,系統已經能將工作分配到大核與小核的 Cluster 分工;但 big.LITTLE 技術最重要的改革是 2017 年發表的 DynamIQ 設計, DynamIQ 打破 big.LITTEL 須將大小核分配為兩個不同 Cluster 的情況, DynamIQ 初期允許最多 4 個大核心搭配小核心構成一個最多 8 核心的混合 Cluster ,並可依照需求為每個核心提供獨立的供電管理,而在 2020 年底更針對 PC 級應用推出可容納單一 Cluster 最多 8 個大核心、最高 8 核心的 Cortex-A78C 微架構。

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