A jaké máte vy zkušenosti s výkonem při každodenním používání tabletu?
Od výroby k vývoji
Samotný ARM již procesory dávno nevyrábí – jen je licencuje k výrobě u spousty dalších společností. V současnou chvíli proto existuje bezpočet různých výrobců, kteří je staví na dané architektuře od ARMu. Využívají je pak buď ve svých vlastních zařízení, anebo je – a to častěji – prodávají samotným výrobcům koncových zařízení. U tabletů lze zmínit například známé výrobce, jako je Rockchip, Boxchip nebo Telechips.
Vůbec první mikroprocesor od ARM vznikl v roce 1979, respektive 1984. Záleží na tom, jak se díváme na historii, jelikož původní projekt skončil vzhledem ke své konkurenci nezdarem.
Pod označením ARM se proto neskrývá jeden určitý typ procesoru, ale spíše označení pro celou rodinu procesorů architekturu a jedná se o název samotné společnosti, která dnes nese název ARM Limited (v minulosti Advanced RISC Machine nebo také Acorn RISC Machine).
Ono písmenko R pak značí, že procesory vychází ze směru, respektive typu procesoru historicky nazývaného RISC (anglicky Reduced Instruction Set Computing), jehož hlavním specifikem je omezený počet instrukcí. Specifikem armových procesorů pak je příznivý poměr mezi výkonem a spotřebou. Ačkoliv se z tohoto důvodu hodily armové procesory zejména do přenosných zařízení, ukazuje se, že jejich výkon nemusí být špatný pro celou řadu aplikací a ve spojení s adekvátním grafických jádrem ani pro hry.
První použitelný Cortex-A8
Tím, že ARM sám nevyrábí procesory, vzniká celá řada jejich provedení, nastavení a označení. Podle základního typu však můžeme ledasco zjistit o základních parametrech a vlastnostech každého takového procesoru.
Aktuálně nejrozšířenější jsou procesory označované jako Cortex-A8, které obsahují instrukce architektury označované jako ARM v7. Na trh byly uvedeny již v roce 2008, ale stále se drží. Svým výkonem jsou určeny do chytrých telefonů, tabletů, set-top boxů, ale také síťových úložišť, a dokonce i mininotebooků. Dovolují taktovat na 600 MHz až něco přes 1 GHz. Poslední jednojádrové tablety mají procesor taktovaný nejčastěji na 1,2 GHz, aby mohly alespoň trochu konkurovat výkonnějším dvoujádrovým modelům.
Cortex-A8
Procesor Cortex-A8 se skládá ze základního 32bitového CPU, dvou L1 vyrovnávacích pamětí a společné L2 vyrovnávací paměti. Vedle toho obsahuje matematický koprocesor FPU (floating-point unit), který je určen pro výpočty s čísly s pohyblivou desetinnou čárkou. Je vybaven jednotkou NEON, která se stará o akceleraci multimédií jako videa, hudba i obrazové materiály.
Z praktického hlediska bychom mohli Cortex-A8 označit za první použitelný. V době svého uvedení měl dostatek výkonu a zároveň dospíval operační systém Android. Uživatelé tak dostávali do ruky v této kombinaci zařízení s plynulým uživatelským prostředím a slušnou podporu Flash playeru.
Cortex-A9 přinesl podporu více jader
S Cortexem A9 přišlo nejen zvýšení výkonu, ale také možnost vytvářet vícejádrové procesory, což do té doby nebylo u mobilních zařízení, ať se jedná o chytré telefony, nebo Android tablety, možné.
Cortex-A9 podporuje tedy až čtyři jádra, přičemž každé má dvojici vlastní vyrovnávacích pamětí, vlastní FPU jednotku a NEON. I přesto nelze považovat procesory Cortex-A9 za žrouty energie. ARM prostě se spotřebou umí divy.
Cortex-A9
Zároveň se na trh dostal první cenově dostupný vícejádrový procesor pro mobilní zařízení. První na řadě v tomto ohledu byly chytré telefony, které přišly v minulém roce s dvěma a letos také se čtyřmi jádry. Samozřejmě tento pokrok určují vždy nejvyšší modely, i když letos poprvé se dvoujádrové procesory dostávají i do mainstreamu. V případě tabletů platilo totéž, i když dvoujádrové procesory se nyní dostávají i do cenově níže mířených tabletů, kde můžeme předpokládat v následujícím roce vytlačení procesorů Cortex-A8.
Je libo absolutní výkon?
Ani čtyřjádrové procesory založené na Cortexu-A9 a běžící kolem 1,5 GHz nejsou tím nejvyšším. ARM připravilo Cortex-A15, který má mít údajně o více než 40 % vyšší výkon než srovnatelný A9. Předpokládá se, že průměrná dvě jádra budou taktována na 2 GHz, a někteří výrobci plánují taktovat dokonce na více než 2,5 GHz, čímž se armová architektura opět přiblíží x86 architektuře v dalším parametru.
Cortex-A15
Svým výkonem nicméně již přesahuje požadavky kladené na chytré telefony a tablety. Cortex-A9 již poskytuje vysoký výpočetní i grafický výkon. Dokáže bez problému přehrávat a dokonce i nahrávat Full HD videa (v některých SoC také kombinováno s jádry, co hardwarově dekódují slušné množství kodeků), a tak se může zdát, že pro většinu zařízení pro příští rok více než dostačuje.
Cortex-A9 však otevírá cestu i jiným druhům zařízení jako výkonným hybridům mezi chytrým telefonem a tabletem a zejména mezi tabletem a mininotebookem. Není proto divu, že musel již mnohem dříve reagovat největší výrobce x86 procesorů Intel.
Intel chce zpátky do hry, AMD nechce znovu zaspat
Procesory ARM mají a vždy měly na svou dobu velmi dobrý poměr mezi výkonem a spotřebou. Byla jen otázka času, kdy se při zachování tohoto parametru dostanou na úroveň, kdy budou dostačovat na většinu běžně vykonávaných úloh a aplikací.
Podobný směr si před mnoha lety uvědomil Intel, který s velkým úspěchem uvedl jednoduché, úsporné a levné procesory Atom. Ty se následně staly základním kamenem pro tzv. netbooky. Byly mobilním a cenově dostupným řešením pro to, co od počítače očekává běžný uživatel.
AMD v tomto směru spíše zaspalo. Nyní před tímto výrobcem stojí těžký úkol – vzdorovat vyspělé mobilní architektuře, kterou může na základě licence vyrábět prakticky kdokoliv. Navíc tím hlavním, co má v příštím období táhnout trh, už definitivně nemají být desktopy, a dokonce i notebooky budou ztrácet na významu. Na trhu je další silný hráč, který nabízí ideální řešení pro to, co právě letí. A tím jsou chytré telefony, tablety a jejich různé hybridy.
Kupodivu právě netbooky, které byly výstřelkem posledních let a jimž dominoval Atom, jsou na ústupu a jeden výrobce za druhým oznamuje ukončení jejich výroby. Intel proto vede vlastní vývoj, jehož současným výsledkem je Atom Z2460, který sice běží na architektuře x86, ale využívá tzv. SoC.
Znovu zaspat ovšem nechce ani AMD, které oznámilo v nedávné době vývoj armových procesorů pro menší, tzv. mikroservery. Označované jsou prozatím jako ARM Opterony a mají být 64bitové, což je vzhledem k operační paměti u serverů důležité. Pro AMD by se mohlo jednat o zajímavý směr, protože mají zkušenosti s vývojem i výrobou procesorů a stejně tak grafických karet. Intel sám plánuje jít do mikroserverů, ale nutno říci, že je sám ve svízelné situaci – musí konkurovat ARMům, ale na druhou stranu nechce konkurovat svým vlastním výkonným Xeonům…
SoC v podání nVidie
Velkou výhodou procesorů ARM je právě jejich integrita a možnost všechny důležité hardwarové součásti integrovat do jednoho čipu, odtud System-on-Chip (SoC). Vedle procesoru je v jedné součástce grafické jádro, operační paměť s řadičem i jižní a severní můstek. Jedním a nejznámějším výrobcem, který tohoto využívá, je nVidia se svou platformou známou jako Tegra.
Tegra 2, zdroj nvidia.com
Tegra 2 si konkrétně zakládá na dvoujádrovém procesoru ARM Cortex-A9 ve spojení s grafickým jádrem GeForce s čtveřicí pixel shaderů. Oproti tomu Tegra 3 si zakládá na již čtyřjádrovém procesoru Cortex-A9 a dvojím počtu pixel shaderů. Není proto divu, že tuto „platformu“ naleznete v současných nejvyšších modelech ať už tabletů, nebo chytrých telefonů.
Tegra 3, zdroj nvidia.com
Cesta k vícejádrovým procesorům
Samozřejmě se stále častěji diskutuje, zda zvyšování počtu jader není dočasně slepou uličkou. Přeci jen prostředí na mobilních zařízeních jsou optimalizovaná na běh jedné aplikace a dalších funkcí spíše na pozadí. Aplikace vyjma her ještě neumí a nejsou nuceny podporovat více aplikací, konkrétně rozšířený multitasking. Tento pohled na věc by se mohl projevit s přechodem ARMu a také Androidu na hybridy mezi tablety a notebooky. Vzpomeňme si na první vícejádrové procesory pro desktop, kde situace také nebyla z počátku úplně jednoznačná.
V případě tabletů je situace na současném trhu následující. Jako o minimálním a zároveň dostačujícím procesoru pro většinu běžných aplikací lze uvažovat o rozšířeném jednojádrovém Cortex-A8. Na jeho místo se postupně dere i do nižších tříd dvoujádrový Cortex-A9.
