Hohe Laufzeit und Performance bei Smartphones

MWC: ARM zeigt big.LITTLE Processing

ARM demonstriert auf dem Mobile World Congress in Barcelona die als big.LITLLE Processing bezeichnete Technologie. Ein auf Stromsparen optimierter Cortex A7 arbeiten mit Cortex-A15-Kernen, die hohe Performance liefern, zusammen.

Ein großes Thema auf dem Mobile World Congress sind Smartphones und Tablets mit Quad-Core-Prozessoren. Die Leistung der auf Performance optimierten ARM-CPUs wird aber in den seltensten Fällen im alltäglichen Gebrauch abgerufen. Zwar verfügen die Quad-Core-CPUs über schlaue Powermanagement-Mechanismen, mit denen nicht benötigte Kerne "schlafen" gehen, trotzdem ist der Energiebedarf im Vergleich zu Stromspar-CPUs meist deutlich höher.

big.LITTLE: Die ARM-Technologie verbindet einen sparsamen Cortex-A7 mit dem leistungsstarekn Cortex-A15.
big.LITTLE: Die ARM-Technologie verbindet einen sparsamen Cortex-A7 mit dem leistungsstarekn Cortex-A15.
Foto: ARM

Dieses Problem will ARM mit der Technologie big.LITTLE Processing lösen. James Bruce, Lead Mobile Strategist bei ARM, demonstrierte TecChannel die Technologie. Das Konzept sieht die Zusammenarbeit eines sehr stromsparend ausgelegten ARM-Prozessor Cortex-A7 mit leistungsstarken Cortex-A15-Kernen vor. Die zwei Chips sind über eine Crossbar miteinander verbunden. Das Betriebssystem sieht die beiden Chips einfach als Multi-Core-System, von ARM bereitgestellte Treiber regeln die Zusammenarbeit der Chips.

Die Cache-Koheränz zwischen den A7 und A15 regelt ebenfalls der Crossbar, die ARM Corelink Cache Coheent Interconnect CCI-400 nennt. ARMs big.LITTLE erlaubt eine direkte Taskübergabe zwischen einem A7- und A15-Kern. Der Vorgang erfolgt beispielsweise bei einer CPU-Taktfrequenz von 1 GHz innerhalb von zirka 20 µs.

Sparsam und stark: Der Cortex- A7 nimmt selbst unter Last weniger Energie auf als ein Cortex-A15 im Leerlauf.
Sparsam und stark: Der Cortex- A7 nimmt selbst unter Last weniger Energie auf als ein Cortex-A15 im Leerlauf.
Foto: ARM

Die big.LITTLE-Technologie erlaubt laut ARM ein komplettes Abschalten eines gerade nicht benötigten Prozessors. ARMs Lizenznehmer können bei ihren Produkten dann auch festlegen, welcher Kern welche Aufgaben und Tasks übernehmen soll. Damit lassen sich die typischen und wenig Performance fordernden Tätigkeiten wie Standby, MP3s abspielen oder Synchronisation beispielsweise vollständig an den sparsamen Cortex A7 binden.

Ein ähnliches Konzept nutzt NVIDIA bereits im Tegra 3. Der Quad-Core-Prozessor besitzt einen fünften Stromsparkern, der für weniger aufwendige Aufgaben verwendet wird. NVIDIA bezeichnet diese Technologie auch als 4-PLUS-1.

Mit big.LITTLE wird diese Art diese Technologie für jeden ARM-Lizenznehmer verfügbar. Laut James Bruce sollen 2013 erste Produkte mit big.LITTLE-Technologie auf den Markt kommen. (cvi)