Continuando o post sobre processadores mobile, hoje darei continuidade tratando dos chips multicore, sabemos que o maior problema em relação ao mundo dos aparelhos móveis é o consumo de energia, pois é! as baterias ainda não se encontram no estágio onde podemos usar e abusar da velocidade e potência dos chips, sendo esse o maior limitador do clock dos processadores móveis.
Segundo essa referência aqui, de acordo com o nível de arquitetura que estão os chips atualmente, não seria tão difícil elevar a potência de forma significativa(atuando entre 2 e 3 GHz) mas o maior problema seria o consumo de energia e a forma de eliminar todo o calor que seria produzido pelos chips que consumiriam em torno de 10 watts de potência p/ se trabalhar nesse clock e acabariam precisando de refrigeradores como coolers e dissipadores p/ eliminar essa alta temperatura(extremamente inviável em um smartphone por exemplo) por isso atualmente os chips atuam na casa de 650 MHz a 1GHz com algumas exceções trabalhando com clock um pouco acima.
Ok! depois de dito todas essas informações você ainda não viu onde se encaixam os chips multicore certo? mas é extremamente importante e necessário um pouco dessa introdução p/ justificar o funcionamento deles, pois graças aos problemas de altas temperaturas devido aumento de clock etc etc foram os motivos que levaram ao desenvolvimento de chips multicore e vale lembrar que o conceito citado não é exclusividade dos chips mobile o mesmo se aplica a PC's (que obviamente trabalham numa freqüência bem maior).
A solução com os chips Multicore:
Os chips da ARM que possuem arquitetura multicore são todos da familia Cortex divididos em três grupos Cortex A5 | Cortex A8 | Cortex A9.
Mas quais os ganhos em se trabalhar com multicore?
Ao invés de aumentar consideravelmente o clock (freqüência) dos chips e com isso aumentar exageradamente o consumo de energia, optou-se por adicionar mais núcleos aos mesmos, tome como exemplo um chip operando a 1 GHz que possui apenas um núcleo, o consome de energia é muito maior que um chip com dois núcleos operando a 500 MHz cada um, pois no chip com um único núcleo a quantidade de energia perdida na forma de calor é extremamente alta e cada vez que um transistor muda seu estado torna necessário aumentar a tensão(voltagem) do processador. Já no multicore faz-se o uso de gerenciamento inteligente de consumo de energia, de forma que se um núcleo não está sendo usado pode ser desligado ou trabalhar em uma freqüência baixa, apenas processando pequenas tarefas p/ ajudar o núcleo com o processamento mais pesado.
Cortex-A5:
Processador de arquitetura RISC assim como todos os projetos realizados pela ARM, fabricado no processo de 40 nanômetros, o Cortex-A5 tem objetivo de substituir os antigos processadores ARM9 e ARM11(esses não são da familia cortex) que atualmente podem ser encontrados em smartphones da Nokia E62,E61,E61i e game mobile como Nintendo DS entre outros. Ele é 3 vezes mais rápido que o ARM9 e consome apenas um terço do que consome atualmente o ARM11. De todos os chips da familia Cortex ele é o mais simples.
Arquitetura do Cortex-A5
Cortex-A8:
O Cortex A8 foi o primeiro processador da familia Cortex a ser lançado e é o que mais se encontra presente nos aparelhos móveis(dos que utilizam essa nova familia) e inclui um cache L1 de 64 Kb dividido em dois blocos de 32 Kb(dados e instruções) e um cache L2 de 256 Kb. Ele possuiu também pipeline de 13 estágios(para entender melhor sobre pipeline leia a Parte I),contra os 8 estágios do ARM11(o mais potente da familia anterior ao cortex), de forma com que o processador funcione em freqüência extremamente alta. Os A8 operam na casa dos 600 MHz.
Para se ter uma idéia de comparação dos processadores antigos(ARM 7,8,9,11) com a nova familia, podemos dizer que o chip mais potente da familia antiga(ARM11) é equivalente a um 486(que processa uma instrução por ciclo e se limita na casa dos 100 MHz) já o processador Cortex A8(Nova familia) é equivalente a um Pentium(que processa duas instruções por ciclo e para na casa dos 200 e poucos MHz).
Arquitetura do Cortex-A8
Cortex-A9:
Fiz uma rápida citação referente a esse modelo de processador na parte I e hoje detalharei um pouco mais sobre ele. Esse processador é um modelo que trabalha com clock de 2 GHz e com quatro núcleos, baseado na produção da empresa TSMC (vale lembrar que a ARM não fábrica, apenas faz a Engenharia) de 40 nanômetros, trata-se do primeiro chip multicore da ARM alcançando essa freqüência com cada núcleo consumindo apenas 0,25 Watts de potência.
Arquitetura do Cortex-A9
Por hoje é isso, ainda essa semana a parte III
comentem!!!
Créditos de Imagem da Arquitetura dos Processadores: arm
Referencia: http://www.arm.com/products/processors/
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