Prozessortandems von ARM

Am Rande der Vorstellung der Quartalszahlen hat ARM auch einen kleinen Ausblick auf kommende Produkte gewährt und ganz nebenbei Details zu Nvidias Projekt Denver verraten. Die 64-Bit-Architektur ARMv8-A wird erstmals in Cortex-Kernen mit den Codenamen Atlas und Apollo debütieren. Mit der Serienproduktion von Chips mit diesen Kernen rechnet ARM im Jahr 2014 und geht daher davon aus, dass sie mit 20-nm-Strukturen gefertigt werden. Die Codenamen der beiden Chips deuten darauf hin, dass sie als Duo eingesetzt werden sollen: Ein großer leistungsstarker Prozessor für rechenintensive Anwendungen und ein kleiner sparsamer, um Strom zu sparen, wenn gerade wenig los ist. Das Konzept hat ARM bereits mit Cortex-A15 und Cortex-A7 eingeführt. Bei diesen sorgen die Mechanismen, die Kernspannung und Taktfrequenz an die Auslastung anpassen, auch für das Verschieben von Threads zwischen den beiden ungleichen Brüdern.

Folgt man der griechischen Mythologie, so dürfte der Titan Atlas zwar nicht das Himmelsgewölbe, aber doch die Hauptarbeit auf seinen Schultern tragen. Für Apollo blieben demnach eher die schönen Künste, sprich die leichteren Aufgaben. Gut möglich, dass die ARM-Entwickler aber auch an die NASA gedacht haben: Dort ist Atlas eine gewaltige Trägerrakete und Apollo war eine vergleichsweise winzige Kapsel aus dem Mondprogramm. Die Mondlandefähre von Apollo 11 hieß übrigens Eagle und könnte Namenspatron des Cortex-A15 gewesen sein.

Nvidia bemüht sich bisher, die Details des eigenen CPU-Projektes mit Codenamen Denver unter Verschluss zu halten, doch nun enthüllt eine Folie aus der ARM-Präsentation, dass Denver die kommende 64-Bit-Architektur ARMv8-A nutzen wird. Außerdem sollen Denver-Chips in PCs, Servern und Supercomputern zum Einsatz kommen. Aus der Folie geht zudem hervor, dass die Firma Applied Mico X-Gene an einem Server-Prozessor mit vielen Kernen, 3 GHz Taktfrequenz und ARMv8-A arbeitet. Als möglicher Termin für ARMv8-A-Chips nennt ARM das Jahr 2014.

Auch in der Grafiksparte von ARM stehen mit Skrymir und Tyr zwei neue Kerne in den Startlöchern. Deren Codenamen stammen aus der nordischen Mythologie – vermutlich weil die von ARM 2006 übernommenen Falanx-Entwickler aus Norwegen kommen. Der Sage nach hält der Riese Skrymir den Gott Thor mit Tricks zum Narren. Tyr gilt als Gott des Kampfes und Sieges. Dass die Grafikkerne Skrymir und Tyr als Tandem arbeiten sollen, wollte ARM auf Nachfrage der Analysten zwar nicht bestätigen, gab aber unumwunden zu, dass man prinzipiell den Groß-Klein-Ansatz auch auf Grafikkerne übertragen wolle.

Der fünfte neue Kern Flycatcher soll die Cortex-R-Serie erweitern und der kleinste und sparsamste ARM-Prozessor im Portfolio werden.

Aber nicht nur bei den Kernen tanzt ARM auf mehreren Hochzeiten gleichzeitig. So können (Groß-)Kunden mit eigenem Fertigungs-Know-How diese einerseits als "Soft IP" kaufen und sich selbst um die Synthese und Produktion kümmern. Andererseits kooperiert ARMs Physical-IP-Sparte auch mit Auftragsfertigern und liefert Kunden auch "Physical IP". Dazu gehören nicht nur die Blaupausen eines Kerns, sondern das komplette Kochrezept, um ihn bei einem bestimmten Auftragsfertiger herstellen zu können.

Derzeit nutzen noch 62 Lizenznehmer Prozesse mit Strukturgrößen zwischen 90 und 250 nm -- vornehmlich für Mikrocontroller. 45 Prozent der sogenannten Royalty-Einnahmen generiert ARM mit Designs für 40- bis 65-nm-Prozesse. Hier haben 17 Kunden Chips in der Massenproduktion. Prozesse mit 28- und 32-nm-Strukturen bietet ARM derzeit nach eigenen Angaben in Kooperation mit allen wichtigen Auftragsfertigern an, die Produktion läuft aber erst an. Neun Lizenznehmer gibt es bisher.

Bei den 22- und 20-nm-Prozessen sind es bisher nur drei Fertigungspartner (IBM, Samsung und TSMC) sowie drei Lizenznehmer. Im Rahmen der "Early Production" ist angeblich immerhin schon ein Tape-Out des Cortex-A15 erfolgt. Für einen 14-nm-Prozess kooperiert ARM mit IBM. Konkrete Zeitpläne, Produkte oder gar Kunden nennt ARM aber noch nicht. (bbe)