ARMのDynamlQテクノロジーは、スマートフォンの高性能と低消費電力化を実現することでマルチコアを再定義します。

コンピューティング分野では、常により高いパフォーマンスを追求し、画期的な進歩を遂げてきました。しかし、モバイル コンピューティングの分野では、携帯性が損なわれるため、パフォーマンスはエネルギー消費指標によって制限されます。スマートフォンを筆頭とするモバイル デバイスが優れたパフォーマンスと抜群のバッテリー寿命の両方を実現できるよう、パフォーマンスとエネルギー消費の微妙なバランスをとることは、ARM エンジニアが長年直面している課題です。

これに対応して、ARM は 2011 年に携帯電話市場向けに世界初のヘテロジニアス プロセッシング テクノロジである big.LITTLE を発表しました。このテクノロジーのアーキテクチャには、一貫した相互接続によって接続された高性能の「大きな」CPU クラスターと高効率の「小さな」CPU クラスターが含まれています。このアーキテクチャ上で実行されるソフトウェアは、正しいアプリケーション タスクを正しい CPU にスケジュールできます。

その後数年間、CPU が革新を続けるにつれて、ソフトウェア層も更新され、よりインテリジェントなタスク スケジューリング アルゴリズムが導入されました。ただし、この期間中、ハードウェア テクノロジ アーキテクチャの基盤は基本的に変更されず、依然としてさまざまなサイズの複数の CPU クラスターで構成されていました。この技術は携帯電話市場に急速に導入されました。その結果、現在出荷されている ARMv8 ベースの Android デバイスの 3 分の 2 は、電力消費とパフォーマンスを最適化するために big.LITTLE に依存しています。

ARM は、モバイル デバイスのパフォーマンスとエネルギー消費をさらに最適化するために、最近、最新テクノロジ DynamIQ をリリースしました。これは、big.LITTLE テクノロジの今後の発展に広範囲にわたる影響を与え、モバイル コンピューティングの分野を大規模に覆す可能性もあるため、テクノロジ業界や「テクノロジ愛好家」から強い関心を集めています。

DynamIQ テクノロジーは、異種処理環境を変えることができる新しい技術アーキテクチャをもたらします。 2 つの大規模クラスターと小規模クラスターを結合して、大規模 CPU と小規模 CPU の両方を備えた完全に統合された CPU クラスターを形成します。 DynamIQ テクノロジーを使用して構築された big.LITTLE デザインは、DynamIQ big.LITTLE と呼ばれます。 DynamIQ big.LITTLE テクノロジーは、CPU クラスターにインテリジェントな電力消費機能を導入し、一定の熱エンベロープ内でパフォーマンスを最大化するのに役立ちます。これは、より強力なデータ処理能力とパフォーマンスを意味し、すべてのアプリケーションでより豊かなエクスペリエンスを生み出します。

DynamIQ big.LITTLE テクノロジーの登場により、消費者とモバイル デバイス メーカーに多くのメリットがもたらされます。

完全に統合されたソリューションにより、より幅広い製品の差別化が可能

消費者は、ハイエンドのスマートフォンであれ、エントリーレベルのモデルであれ、新しいデバイスが市場に登場するたびに、スマートフォンの計算能力がますます向上することを期待するようになりました。客観的に言えば、PokemonGo は 2016 年にモバイル市場に登場して以来、エントリーレベルのスマートフォンでも必須アプリのナンバーワンとなっています。特に価格に敏感な市場において、より高いパフォーマンスを求める消費者の需要を満たすには、SoC (システムオンチップ) 内での製品の差別化がさらに重要になります。

DynamIQ big.LITTLE システムの新しい統合クラスターにより、製品の差別化を広げる新しい組み合わせが可能になります。これらの新しい組み合わせにより、「大きな」CPU がミッドレンジ市場でますます使用されるようになり、「小さな」CPU のみを使用した従来の設計と比較してパフォーマンス レベルが向上します。ただし、スケーラビリティの範囲はそれだけではありません。 DynamIQ big.LITTLE システムでは、クラスター内の単一または複数の CPU をさまざまなパフォーマンスと電力ポイントに合わせて調整できるため、ほぼ無限の設計が可能になります。 DynamIQ が提供する高度な柔軟性により、価格に敏感な市場で差別化の機会が生まれます。

シングルスレッドのパフォーマンスが向上し、ユーザーエクスペリエンスが向上します。

アプリケーションの進化に伴ってユーザー エクスペリエンスは常に変化していますが、変わらないことが 1 つあります。それは、ユーザー エクスペリエンスの応答性はシングル スレッド コンピューティングのパフォーマンスに大きく依存しているということです。人工知能や拡​​張現実などの高度な用途では、ユーザーエクスペリエンスに対する要求がさらに高まり続けるでしょう。しかし、携帯電話市場は、熱によってデバイスが達成できるパフォーマンスが制限されることをすぐに私たちに思い出させます。熱効率の問題は、携帯電話市場を超えて、自動車やノートパソコンなどの他の市場にまで広がっています。

この問題を克服するために、big.LITTLE は、電圧と周波数を同時に調整できる 2 つの補完的なパフォーマンス ドメインを可能にする動的電圧/周波数スケーリングなどのテクノロジに依存しています。 DynamIQ は、単一のクラスター内で複数の構成可能なパフォーマンス ドメインをサポートすることで、このテクノロジーをさらに進化させています。これらのパフォーマンス ドメインは、単一または複数の ARM CPU で構成され、パフォーマンスと電力消費をより高い粒度で調整することができ、以前の Cortex-A クアッドコア クラスターに比べて調整精度が最大 4 倍向上します。

この DynamIQ テクノロジーの性質により、DynamIQ big.LITTLE システムは、より厳しい熱制約からより高いパフォーマンスを引き出すことができ、より長い期間のパフォーマンスを実現します。このようなシステムでは、瞬間的なパフォーマンスの向上を利用して、アプリケーションの起動や、タッチスクリーンやタッチパッドでの回転、スワイプ、ピンチによるズームなどのジェスチャの実行などのアクティビティに対して、より高速な応答性と優れたユーザー エクスペリエンスを提供することもできます。

高度な電源管理機能によるエネルギー効率の向上

スマートフォンなどのモバイルコンピューティング市場における競争がますます激しくなるにつれ、消費者の需要も市場によって増幅されています。デバイスのエネルギー消費とバッテリー寿命は消費者からますます重視されるようになり、メーカーが重点的に取り組んでいるユーザーの悩みの種となっています。

DynamIQ big.LITTLE システムでは、大きな CPU と小さな CPU 間のすべてのタスク転送を、共有メモリを介して単一の CPU クラスター内で実行できるようになり、「大きな」CPU と「小さな」CPU 間の共有データ転送も単一のクラスター内で実行できるようになりました。システムの観点から見ると、これによりデータ トラフィックが削減され、消費電力が削減され、システム全体の効率が向上します。

さらに、CPU クラスター内のより大きなキャッシュ スペースの恩恵を受けることで、クラスター内でより多くの異種処理を実行できるようになり、外部メモリへのアクセスが削減され、特定のアプリケーションを実行するときにシステムが使用する電力が削減されます。これは、CPU のデータ待機時間が短縮されることも意味し、消費電力を削減しながらパフォーマンスが向上します。

DynamIQ big.LITTLE は、DynamIQ テクノロジーの高度な電源管理機能も活用します。 DynamIQ システムは、電源オン、電源オフ、スリープなど、さまざまな CPU 電源状態間の遷移を高速化するように設計されています。これにより、CPU がスタンバイ モードまたはパワーダウン モードに入るまでの時間が短縮され、スタンバイ状態への移行とスタンバイ状態からの移行がより効率的になります。さらに、CPU で実行されているアプリケーションの種類に基づいて、クラスターで使用可能なローカル メモリの量をインテリジェントに調整する自動メモリ電源管理機能もあります。

次世代の革新的なユーザーエクスペリエンス

要約すると、big.LITTLE は、制約のある環境での電力消費と熱効率の問題を改善し、デバイスの計算能力を高め、消費者に豊かなユーザー エクスペリエンスを提供します。 DynamIQ テクノロジーは、異種処理の新しい時代を切り開きました。 DynamIQ big.LITTLE は、AR や VR などの高性能な高度な用途の効率を高め、豊かで革新的なユーザー エクスペリエンスの新時代を切り開きます。

DynamIQ テクノロジーにより、モバイル コンピューティング テクノロジーは新たな大きな進歩を遂げ、スマートフォンなどのモバイル デバイスのメーカーにさらなる自由度を与えています。消費者は、今後の製品アップデートでパフォーマンスとエネルギー消費がさらに改善された高品質の製品を入手できると期待できます。

今日頭条の青雲計画と百家曼の百+計画の受賞者、2019年百度デジタル著者オブザイヤー、百家曼テクノロジー分野最人気著者、2019年捜狗テクノロジー文化著者、2021年百家曼季刊影響力のあるクリエイターとして、2013年捜狐最優秀業界メディア人、2015年中国ニューメディア起業家コンテスト北京3位、2015年光芒体験賞、2015年中国ニューメディア起業家コンテスト決勝3位、2018年百度ダイナミック年間有力セレブなど、多数の賞を受賞しています。