ARM lance DynamIQ, une nouvelle solution pour mixer les coeurs de ses SoC

Après le big.LITTLE, ARM annonce DynamIQ, une version améliorée du système permettant de mélanger plusieurs cœurs ensemble afin d’en tirer le meilleur ratio entre performances et économie d’énergie. But de la manœuvre, conquérir de nouveaux marchés.

DynamIQ c’est une version améliorée de big.LITTLe, une nouvelle manière de mélanger les coeurs de puces ARM au sein d’un même SoC afin d’en améliorer l’efficacité. Avec ce nouveau dispositif, ARM cherche à s’implanter dans les serveurs mais également à booster le secteur de l’intelligence artificielle.

ARM DynamIQ

big.LITTLE en action : 4 coeurs légers en actoin à gauche ou 4 coeurs plus peformants à droit

Je vous avais déjà parlé de big.LITTLE, la technologie d’ARM qui permet de mixer les coeurs afin d’améliorer les performances d’une puce sans pour autant dépenser trop d’énergie. Le principe est simple, ARM permet aux constructeurs de puces de mélanger au coeur de leur solution des coeurs ARM performants mais gourmands avec d’autres moins rapides mais plus économes. L’idée est d’adapter le coeur à chaque tâche en fonction des besoins.

ARM DynamIQ

Sachant que vous devrez nourrir Laurel avec 500 calories et Hardy avec le triple

à qui allez vous confier la tâche de surveiller l’arrivée d’un courrier ?

La lecture d’un fichier audio ou la surveillance de l’arrivée d’un message ne demandent pas de grosses performances, confier la tâche à un coeur performant et gourmand pose donc problème. La puce brûlerait de l’énergie pour rien en consommant des ressources tout en utilisant qu’un centième de ses capacités de calcul. Autant confier la tâche à une puce moins véloce mais également moins dépensier en énergie afin d’économiser votre batterie. Pour un travail plus lourd, un jeu en 3D par exemple, tout le monde pourrait mettre la main à la pâte et prendre en charge une partie des calculs. Ainsi on obtiendrait une très bonne performance au détriment de l’autonomie générale bien entendu. C’est le principe de l’architecture big.LITTLE.

ARM DynamIQ

Avec DynamIQ, ARM améliore ce concept en proposant aux concepteurs de puces d’améliorer ce principe. Non seulement il ne serait plus indispensable de travailler par paires, mais il serait également possible de mélanger les coeurs comme bon leur semble. En pratique, cela fait un moment que les différents concepteurs de solutions ARM ont pris leurs aises avec le concept de base. Ils ont allègrement mélangé les puces dans ces ensembles, des clusters, de plus en plus exotiques. Des solutions avec 4, 5, 6, 8 et même 11 coeurs sont ainsi nées. Certains mélangeant des groupes de coeurs identiques mais cadencés à des vitesses différentes, d’autres en adaptant à leur sauce les principes de base du concept.

Le marché ARM ressemble aujourd’hui à des commentaires de recette de cuisine en ligne, on part tous d’une même base mais chacun explique comment il a remplacé tel ingrédient par tel autre en jugeant son résultat bien meilleur.

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DynamIQ propose de remettre tout cela en bon ordre en mélangeant jusqu’à 8 coeurs dans un cluster. On peut reprendre les habitudes actuelles de 4 ou 8 coeurs en faisant du 1 coeur X et 3 coeurs Y ou 1 coeurs Z et 7 coeurs X. Mais on peut imaginer également des solutions plus complexes. La seule limite est l’utilisation de Cortex-A. Il est ainsi possible de concevoir une puce avec 4 coeurs totalement différents dans leur architecture mais aussi dans leur fréquence et faire cohabiter tout ce petit monde.

ARM DynamIQ

L’idée est de non seulement permettre d’avoir une réponse techniquement la plus juste possible aux différentes sollicitations logicielles mais également de n’enclencher certaines dépenses énergétiques qu’en cas d’extrême nécessité ou dans des conditions particulières. On retrouve ici l’idée d’une boite de vitesse avec des puces qui pourront être alimentées en fonction des besoins de manière très fine. Première, un seul coeur peu gourmand est cadencé au minimum pour des tâches de fonds, seconde avec deux cœurs de même gabarit alimentés un peu plus haut et ainsi de suite jusqu’à 8 coeurs dont plusieurs modèles de conception plus performante, cadencés au maximum pour la vitesse la plus élevée.

La grande différence entre la mixture proposée par chaque concepteur de puce et DynamIQ d’ARM c’est que dans le premier cas il est rare de voir un système d’exploitation ou une application prendre en compte les spécificités réelles de chaque puce. Beaucoup de SoC sont ainsi sur-exploités en permanence pour des tâches minimalistes et n’arrivent pas à enclencher un mode moins gourmand. D’autres sont sous exploités et une partie de leurs performances jamais engagées par les systèmes. ARM devrait donner les clés pour une uniformisation de l’exploitation de ses puces. Un code source qui permettra aux concepteurs d’applications de tirer bénéfice de cette nouvelle donne.

Au passage, ARM annonce l’arrivée de nouveaux jeux d’instructions destinés à améliorer la prise des applications d’Intelligence Artificielle dans ses futurs Soc de la famille Cortex-A. Un résultat net qui multiplierait les performances de ces puces par 50 face à un cortex-A73 actuel d’ici 3 à 5 ans. Il faut dire que ce dernier ne brille pas particulièrement sur ce domaine.

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ARM cherche ici à continuer de s’imposer dans le marché des machines mobiles avec des processeurs toujours plus efficaces, capables de jongler en permanence avec les coeurs pour proposer le meilleur équilibre entre performances et autonomie. La marque vise également un marché qui lui échappe encore beaucoup, celui des serveurs.

 

5 commentaires sur ce sujet.
  • 21 mars 2017 - 15 h 07 min

    ça pue l’usine a gaz impossible a optimiser a cause du nombre d’OS de drivers et de puces différentes sur le marché, la fausse bonne idée ?

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  • 21 mars 2017 - 15 h 11 min
  • 21 mars 2017 - 18 h 20 min

    @Pierre Lecourt:

    Je pense que c’est tout vu. ARM, pour une architecture qui se voulait simple, tire dejà 3 jeux d’instructions: Le 32 bits d’origine (instructions de taille fixe), sa version à taille d’instruction variable (pour optimiser la taille mémoire des programmes)… et le récent jeu 64 bits. Oublions Jazelle qui tombe en désuétude et ferait un 4ème.

    Le 32 bits disparu ainsi que les applications ainsi faites, on peut se dire que seul le jeu 64 subsistera à terme. Mais pour des raisons de compatibilité ce sera long.

    Il y a des trucs bien foutus chez ARM (comme la MMU) même comparé à d’autres architectures bien mieux foutues dès le départ (comme PowerPC: le passage au 64 bits, ca n’a pas été un nouveau jeu d’instruction)… Mais franchement, cette hétérogénéité de coeurs à gérer s’ils ne le font pas eux mêmes dans le kernel Linux personne ne le fera. Et comme niveau support des SoC tout est éclaté par nature (coeurs synthétisables = on assemble des élements ensembles, partie réseau, crossbar d’interconnection.. avec du coeur ARM au milieu: Un problème = à qui je colle un ticket support???) chez eux, personne ne se risquera à rentrer dans un truc pareil.

    Je sais bien qu’Intel en face avec ses +35 ans de passif et de compatibilité a aussi une sacrée usine à gaz, lui valant son déclin, mais franchement on revit le Betamax si ARM dégage la concurrence (ce qui est en train de se faire vs PPC et MIPS).

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  • 21 mars 2017 - 18 h 31 min

    @yann: C’est effectivement ce que me répètent à longueur de temps certains ingés informatique… Mais j’ai l’impression que c’est un discours de puriste parce que du côté industriel par contre tout le monde mise à fond sur ARM en ce moment.

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  • 21 mars 2017 - 19 h 10 min

    @Pierre Lecourt:

    La réponse est simple: Cœurs synthétisables dans un monde SoC…

    Si en face on ne fait rien en ce sens, la progression rapide continuera et va d’ailleurs poser un réel problème: La concurrence, c’est sain.

    Sans compter des marchés certes de niche mais à forte valeur ajoutée ou ARM ne pourra s’imposer (à trop se chier sur les jeux d’instruction, on doit sur-simplifer a côté, par exemple niveau check paramètres des instructions => pléthore d’états indéfinis): Tout ce qui est calculo critique.

    Alors jusque là l’industrie télécom déboguait des générations de 68k puis PowerPC qui après quelques années finissaient déclinés dans un Airbus, une bagnole, voire encore plus tard un satellite, mais c’est en passe d’être fini. Et Intel et son ME et le reste qui bosse dans son dos et est incapable de dire comment son µP se comporte si on sort un peu des clous côté alim/refroidissement… ne prendra pas ce marché non plus.

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