Cortex-A77 et Mali-G77, le cru ARM pour 2019

Le Cortex-A77 comme le chipset Mali qui l’accompagne sont des conceptions qu’ARM propose pour que ses différents clients les reprennent tels quels ou les modifient avant de les vendre sous leur propre marque. Ainsi ARM ne fabrique aucune puce mais concède, contre un système de licences, la possibilité à d’autres de les exploiter. Qualcomm, Apple, Rockchip, Allwinner pour n’en citer que quelques uns, peuvent utiliser les recettes de ces puces Cortex pour proposer leurs propres solutions.

L’annonce du Cortex-A77 est donc une nouvelle recette, qu’il sera possible d’utiliser telle qu’elle, de modifier (dans le cas d’Apple et de Qualcomm par exemple) ou de mixer avec d’autres Cortex, pour créer la puce la plus adaptée à son besoin ou à sa cible. Ce Cortex-A77 est lancé avec un circuit graphique de nouvelle génération baptisé Mali-G77 et il se combine avec l’ARM ML NPU. Les trois éléments sont des briques différentes d’un même circuit. On appelle les puces ARM des SoC car, au contraire des processeurs « traditionnels », ils peuvent embarquer l’ensemble de ces éléments et bien d’autres pour former un système complet. SoC pour « System on a Chip », soit littéralement « système sur un circuit ». Des fabricants de puces peuvent très bien embarquer uniquement le Cortex-A77 et l’associer à un circuit graphique différent, voir d’une autre marque que ARM ou se passer du circuit d’IA parce que leur cible n’en aurait pas besoin.

Le Cortex-A77 vise autant les smartphones que les ordinateurs portables

L’ARM Cortex-A77 prend donc le relais d’une large gamme A7x existante. Conçu en 7 nanomètres, la société le décrit comme offrant une croissance de 20% dans sa gestion du nombre d’instructions gérées par cycle d’horloge (IPC) par rapport au Cortex-A76. Le tout dans la même dépense énergétique. Pour donner une idée de l’état des lieux en terme de performances, ARM annonce que ce nouveau coeur serait quatre fois plus performant qu’un Cortex-A15 sorti en 2013 et gravé en 28 nanomètres. Mais, dans les grandes lignes, il s’agit uniquement d’une amélioration du Cortex-A76.

Mais le point le plus intéressant est sans conteste la cible affirmée de ARM avec cette nouvelle génération. En effet, le concepteur indique que cette gamme de puces est aussi bien taillée pour les smartphones que pour les ordinateurs portables. Un marché que vise désormais clairement ARM en compétition avec Intel et AMD. La société vise en effet désormais ce nouveau marché pour continuer sa croissance : Avec des ventes de Chromebooks en hausse et les différents essais de Microsoft et Qualcomm pour proposer des machines sous Windows 10 ARM, c’est un marché qui s’ouvre pour la marque. Même si, pour le moment, le premier reste relativement confidentiel et le second s’est encore soldé par un échec avec des ventes de machines Windows 10 ARM très modestes.

Le circuit graphique Mali-G77 est annoncé comme 1.4 fois plus performant que la génération précédente Mali-G76. Génération annoncée en Juin 2018 et dont on n’a pas beaucoup vu la couleur jusqu’à aujourd’hui. Le Samsung Exynos 9 9820 qui équipe le Smartphone S10 de la marque est un des seuls à employer le G76 un an après cette annonce. Il reste également le Kirin980 de Honor mais ce dernier ne devrait plus avoir le droit d’utiliser les circuits ARM à l’avenir¹. C’est également le premier à employer l’architecture Valhall qui succède à l’archi Bitfrost avec entre autres nouveautés la prise en charge de la mémoire vive LPDDR5.

Cette puce offrirait donc, attention ce n’est pas simple, 30% d’amélioration en terme de densité de performances et autant en efficacité énergétique par rapport au G76. Cela ne veut donc pas dire qu’il sera obligatoirement plus performant mais qu’il prendra moins de place sur le SoC pour être aussi performant que la génération précédente. Il sera également moins gourmand pour arriver au même résultat. Là où cela a une incidence, c’est qu’il sera possible de juxtaposer plus de coeurs Mali-G77 sur ce même SoC pour atteindre la même consommation et un encombrement identique que la génération G76. Et donc de meilleures performances.

En clair un SoC avec 4 coeurs Mali-G76 serait donc aussi performant qu’un 4 coeurs Mali-G77. Mais ce dernier consommerait moins et sur le même espace, il serait possible de rajouter 30% de coeurs en plus. On pourrait donc ajouter un cinquième coeur sans incidence sur l’autonomie de l’appareil tout en proposant plus de performances. 

A moins que les designers de puces profitent de la réduction d’espace aménagée pour glisser plus facilement une autre brique dans leur SoC avec un NPU. ARM annonce tout de même une augmentation de 60% sur les performances de cette nouvelle génération de circuit graphique en terme de Machine Learning. Un bond en avant qui se combine avec l’annonce du nouveau ARM ML NPU.

C’est la mode actuelle, l’Intelligence Artificielle est de plus en plus sollicitée pour sauver l’humanité avec des services innovants pour coller des visages de lapins ou de bébés sur des visages en temps réel. Pour ces manipulations qui, l’air de rien, sont complexes, votre smartphone va pouvoir s’appuyer sur un nouveau circuit d’IA. 

ARM annonce des chiffres impressionnants pour cette nouvelle génération de NPU : Une efficacité énergétique doublée par rapport au précédent. Une version huit coeurs de ce modèle offrirait une performances de 32 TOP/s. Avec son framework ARM NN, le nouveau ARM NL NPU pourrait donc rendre de nombreux services pour de la réalité virtuelle, de la retouche d’images ou de la simple reconnaissance de visages. 

1. Sauf si l’avenir change, ce qu’il n’est pas censé faire puisqu’il n’est pas encore. On ne peut pas changer sans avoir été mais je m’égare.