»Artemis« zu gut für Konkurrenz?: ARM Cortex-A73 toppt High-End-CPUs

In einem 10-nm-Prozess sollen ab 2017 erste SoCs mit ARMs neuer High-End-CPU Cortex-A73 von vermutlich Intel-Fabriken ausgeliefert werden. Für eine maximale Energieeffizienz wurde die Architektur des A72 an der einen oder anderen Stelle sogar zurückgebaut – mit bemerkenswerten Ergebnissen.

Zusammenfassung

Bild 6: Bei zukünftiger 10-nm-Fertigung mutiert der Cortex-A73 zum Winzling. Eine Quad-Core-Implementierung benötigt dann nur noch 5 mm2 Silizium, vernachlässigbar gegen andere SoC-Komponenten wie GPUs oder Cache-Speicher.

Bei laut ARM identischem Benchmark-Ergebnis für den SPEC reduziert der Cortex-A73 die Leistungsaufnahme gegenüber dem Cortex-A72 zwischen 25 Prozent (Integer) und 30 Prozent (Speicheroperationen, Gleitkommaverarbeitung). Hinzu kommt die ¬Adaption der mit dem Cortex-A35 eingeführten hardwaregesteuerten Retention-Stati, welche die dynamische Leistungsaufnahme reduziert. Bei Implementierung in (Intels) 10-nm-FinFet-Prozess sollen in einer Quad-Core-Implementierung nicht mehr als 5 mm2 Silizium benötigt (Bild 6) und bei Ausführung des SPEC2K-Benchmarks in einem Energie-Budget von 750 mW Taktfrequenzen bis 2,8 GHz erreicht werden, was uns noch konservativ erscheint – 3 GHz oder mehr scheinen möglich zu sein. 2,8 GHz würden uns bei aktueller 14-nm-Fertigung nicht wundern.

ARM hat offenbar alles aus einem 2-Decoder-Design herausgeholt, was geht, was insbesondere für zwei Lizenznehmer problematisch sein dürfte: Qualcomm und Samsung. Beide haben dank einer Architekturlizenz ihre eigenen 64-bit-ARMv8-Mikroarchitekturen entwickelt (»Kryo« bzw. »Mongoose«), die im Snapdragon-820 bzw. Exynos-8890 zum Einsatz kommen. Ich kann nicht erkennen, wie sich diese Chips zumindest seitens CPU-Rechenleistung und Leistungsaufnahme im positiven Sinn von zukünftigen Cortex-A73-basierenden SoCs differenzieren wollen, anders als in der Vergangenheit, als Qualcomms 32-bit-CPUs »Scorpion« und »Krait« noch ARMs Originalen Cortex-A8, -A9 und -A15 hinsichtlich Rechenleistung/W deutlich überlegen waren. Artemis könnte sich für Qualcomm und Samsung – basierend auf den Benchmarks, die zu »Kryo« und »Mongoose« bekannt sind – zur Götterdämmerung entwickeln. Apple hat hingegen schon 2015 mit seinem im iPhone 6S verbauten A9-Prozessor die Messlatte hoch gelegt, der A10 steht für das iPhone7 in den Startlöchern und dürfte auch zukünftigen A73-Implementierungen einige Fragezeichen mit auf den Weg geben.

Dass interner Wettbewerb in der Automobilindustrie (siehe z. B. unter den Marken im VW-Konzern) und angeblich auch in der Medienbranche innovationstreibend ist, ist kein Geheimnis. Wie der A73 zeigt, führt aber auch ARMs interner und alljährlich ausgetragener Wettbewerb zwischen den drei Designteams in Sophia-Antipolis, Austin und Cambridge immer wieder zu ganz erstaunlichen Ergebnissen.