Chipreus ARM wil zich de kaas niet van het brood laten eten door processormakers als Nvidia, dat zich met verve stort op AI en machine learning. ARM’s nieuwste ontwerpen beloven grotere variëteit en breder bereik.
De Britse chipfirma ARM, die tegenwoordig in Japanse handen is, heeft zijn nieuwste ontwerpen geopenbaard en mikt daarmee op meer dan alleen de mobiele markt. De ontwerper van energiezuinige ARM-processors laat het produceren van chips over aan derden, die dan licenties hebben op de designs. Sommige van die fabrikanten mogen zelf nog wijzigingen aanbrengen, maar de kern komt van ARM.
Dynamisch design
De nu onthulde nieuwe micro-architectuur Dynamiq is een dynamisch ontwerp waarbij verschillende soorten chips makkelijker zijn te combineren in een processorpackage. Afhankelijk van het gewenste eindproduct kunnen ARM-licentienemers verschillende soorten cores en chips combineren in ARM’s basisontwerp. De chipproducenten maken hiermee zelf keuzes om meer of minder cores en ook taakspecifieke accelerators toe te voegen. Zo kunnen ze bijvoorbeeld betere AI-functionaliteit en snellere machine learning mogelijk maken.
De eerste producten verschijnen naar verwachting begin 2018 op de markt, meldt The Verge. ARM komt later dit jaar met kant-en-klare blauwdrukken voor nieuwe Cortex-A cores die dan gebaseerd zijn op het nieuwe ontwerp, weet The Register. Bestaande ARM-cores zijn niet compatibel, dus nieuwe licenties zijn vereist. ARM meldt dat diverse van zijn klanten al licenties hebben genomen op Dynamiq.
Mobiel, auto’s en meer
Qua toepassingen en markten zijn niet alleen mobiele devices in beeld, maar ook reguliere computers, auto’s en meer embedded elektronica. Onder meer Nvidia, maar ook Intel en Google zien daarin groeimarkten waar ze op mikken met eigen chipontwerpen. Chipmaker Nvidia, die bij gewone gebruikers vooral bekend is van zijn grafische processors (GPU’s), mikt ook op AI en deep learning. Het bedrijf wil de programmeerbare kracht van zijn architectuur naar de massamarkt brengen met appliances zoals zijn DGX-1.
Die kant-en-klare rackmounted rekenmonsters zijn een flinke verandering voor Nvidia. In het verleden maakte de Amerikaanse GPU-producent chips die derde partijen (videokaart- en moederbordmakers) dan gebruikten op hun producten. Verder bood Nvidia ook wel complete videokaartontwerpen die partners dan konden overnemen en op de markt brengen. Maar tegenwoordig wil Nvidia zelf de serverracks van gewone bedrijven in om diepgaande analyses te draaien. Daarnaast is de chipmaker actief in de groeiende markt van auto’s, die meer en meer elektronica ingebouwd hebben.
Groot, klein en gespecialiseerd
ARM wil ook een stuk van deze taart claimen. De ontwerpfirma bouwt met Dynamiq voort op zijn big.LITTLE-ontwerp, dat stamt uit 2011. Hierbij worden twee multicore-processors gecombineerd: één krachtige en één relatief zwakke die afhankelijk van de vereisten dan wisselen in het uitvoeren van taken. Voor zwaardere toepassingen doet de big-core dienst en voor lichte toepassingen komt de energiezuinigere little-core in actie. Twee jaar terug heeft ARM al een redesign doorgevoerd met onder meer een snellere interconnect voor de chipcomponenten.
Het nu aangekondigde Dynamiq belooft meer flexibiliteit: in ontwerp en gebruik van ARM-producten. Fabrikanten kunnen namelijk de samenstelling van cores en gespecialiseerde co-processors naar believen bepalen en daarnaast is er meer dynamische inzet van die verschillende componenten mogelijk. Dynamiq kan maximaal acht cores (elk met verschillende kloksnelheid, energiebehoefte en rekenvermogen) aan elkaar knopen in een enkel on-chip cluster. Vervolgens zijn meerdere van deze Dynamiq-clusters weer aan elkaar te koppelen.
Software volgt hardware
ARM brengt dit jaar niet alleen blauwdrukken uit van Dynamiq, maar vergezelt die van nieuwe processorinstructies en softwarebibliotheken (libraries). Deze zijn ontwikkeld om toepassingen als machine learning te versnellen, door dus beter gebruik te maken van de speciale hardwaremogelijkheden die Dynamiq biedt. In deze configuraties kunnen chipontwerpers ook eigen accelerator-chips gebruiken.
