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ARM Cortex-A9: Entweder schnell oder sparsam

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Auf dem Floorplan sind die verschiedenen Teile des Doppelkerns Cortex-A9 gut zu erkennen.

Die britische CPU-Schmiede ARM hat zwei Varianten ihres Multicore-tauglichen Flaggschiffes Cortex-A9 als sogenannte "Hard Macros" vorgestellt. Das eine ist auf Taktfrequenzen bis zu 2 GHz ausgelegt. Seine beiden Kerne (A9 MPCore) verheizen dabei 1,9 Watt und belegen 6,7 Quadratmillimeter Chipfläche. Das andere kommt mit 4,9 mm² und 0,5 Watt aus, taktet aber nur mit 800 MHz und darf bis zu 125 Grad Celsius heiß werden. Da ARM mit 2,5 DMIPS pro MHz und Kern rechnet, kommt das Stromspar-Makro auf 4000, sein schneller Bruder – der übrigens nur 85°C verträgt – auf stolze 10.000 DMIPS.

Zum Vergleich nennt ARM auch den Dhrystone-Wert eines 1,6-GHz-Atom (wie den N270 oder Z530) mit einem Kern und 2,5 Watt TDP: 1904 DMIPS. Auch im Coremark sieht ARM den eigenen Chip deutlich vor Intels Atom. Allerdings dürfte noch reichlich Zeit verstreichen, bis fertige Chips mit den neuen Hard Macros auf den Markt kommen, während Intel den Atom bereits seit einiger Zeit verkauft und bis dahin den Nachfolger Moorestown fertig haben dürfte.

In mehreren Benchmarks sieht ARM den Cortex-A9 deutlich vor Intels Atom.

Beide Makros sind auf den 40-nm-Prozess von TSMC (40G) ausgelegt. Sie haben je 32 KByte L1-Cache für Daten und Befehle pro Kern. Das Geschwindigkeitsoptimierte Macro sichert diesen Cache per Parity. Dazu kann der System-on-Chip-Entwickler noch 128 KByte bis 8 MByte L2-Cache konfigurieren.

Bei den Hard Macros handelt es sich um IP-Blöcke (Intellectual Property), die bereits an einen bestimmten Fertigungsprozess angepasst und auf bestimmte Eigenschaften hin optimiert sind. Der Kunde hat bei der Synthese seines System-on-Chip (SoC) daher wesentlich weniger Freiheiten, muss sich aber nicht selbst um die Optimierungen kümmern. Grundsätzlich kann auch ein ARM-Lizenznehmer selbst den Kern für einen solchen Prozess und bestimmte Taktfrequenzen oder Leistungsbudgets syntheztisieren. Laut ARM laufen die meisten Cortex-A9-CPUs derzeit aber mit kaum mehr als 1 GHz. Das neue Macro soll es daher den Kunden einfacher machen, höhere Taktfrequenzen zu erreichen – zumal ARM mit dem Cortex-A9 auch auf den Markt der derzeit Atom-dominierten Netbooks zielt. (bbe)