Mainstream-Prozessoren für Smartphones: Neue ARM-Kerne für günstige Mobilgeräte

Mit neuen Grafikkernen, Machine-Learning-NPUs und Display-Steuereinheiten soll Gaming auf günstigeren Smartphones besser werden.

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Mainstream-Prozessoren für Smartphones: ARM bietet neue Rechenkerne an

(Bild: MUNGKHOOD STUDIO/Shutterstock.com)

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ARM bringt neue Funktionsblöcke von der Smartphone-Ober- in die -Mittelklasse. Das Unternehmen möchte damit die Grundlage fürs günstigere mobile Gaming im Jahr 2020 schaffen und künstliche Intelligenz vorantreiben, auch Virtual- und Augmented-Reality-Anwendungen sollen so besser laufen.

ARM ist der Kopf hinter der gleichnamigen Prozessorarchitektur – die Cortex-Rechenkerne und Mali-Grafikkerne von ARM stecken in zahlreichen Smartphone-Prozessoren, zum Beispiel von Qualcomm (Snapdragon), Huawei (Kirin) und MediaTek (Helio).

Der Grafikkern Mali-G57 mit Valhall-Architektur löst die Bifrost-GPU Mali-G52 ab. Wie schon die Mali-G77 für High-End-Smartphones soll die Mali-G57 deutlich effizienter arbeiten als die Vorgängerin. ARM spricht von einer 30 Prozent höheren Performance bei einer gleichzeitig um 30 Prozent gestiegenen Effizienz. Anpassungen unter anderem an den Texturfiltereinheiten sollen die Leistung beim Machine Learning um 60 Prozent steigern. Chipdesigner können die Mali-G57 wahlweise mit einem bis sechs Grafikrechenkernen konfigurieren. Die Mali-G77 positioniert sich mit sieben bis 16 Shader-Clustern darüber.

Passend zu der gestiegenen Grafikleistung bietet ARM den neuen Display-Block Mali-D37 zur Ansteuerung von Bildschirmen mit bis zu 2048 Pixeln in der Breite an. Smartphone-Bildschirme können dann zum Beispiel 1440 × 2880 Pixel darstellen. In einem Fertigungsprozess mit Strukturbreiten von 16 nm ist die Mali-D37 nicht einmal einen Quadratmillimeter groß.

Grober Aufbau einer Mali-G57-GPU.

(Bild: ARM)

Seine Neural Processing Units (NPUs) nannte ARM bisher schlicht Machine-Learning-Prozessor, der zum Beispiel bei Fotos im Portraitmodus eine Unschärfe einfügen kann. Jetzt folgt die Einführung der Ethos-Reihe, angeführt vom Ethos-N77, den ARM im Mai mit der GPU Mali-G77 und dem CPU-Rechenkern Cortex-A77 vorstellte.

Bei den Ethos-N57 und Ethos-N37 reduziert ARM lediglich die Cluster mit den Multiply-Accumulate-Einheiten (MAC): Eine MAC Compute Engine (MCE) hat 128 solcher MACs. Der Ethos-N37 nutzt vier MCEs, der Ethos-N57 acht und der Ethos-N77 16. Die Interferenzleistung reicht von 1 bis 4 TOPS. Die zwei kleineren NPUs stattet ARM mit 512 KByte SRAM-Cache aus. Der Ethos-N77 lässt sich mit 1 bis 4 MByte SRAM paaren. (mma)