ARM re­nou­velle ses coeurs gra­phiques pour smart­phones

L’an­glais fait fruc­ti­fier son ar­chi­tec­ture Bit­frost avec deux nou­veaux ac­cé­lé­ra­teurs gra­phiques, tout en amé­lio­rant ses mo­teurs d’af­fi­chage et d’en­co­dage/dé­co­dage vi­déo pour sim­pli­fier le pas­sage à la dé­fi­ni­tion 4K.

Electronique S - - Sommaire - FRÉ­DÉ­RIC RÉMOND

S’il fait qua­si­ment l’una­ni­mi­té avec ses coeurs de pro­ces­seurs au sein des smart­phones ven­dus dans le monde en­tier 1), ARM n’af­fiche

( pas en­core la même main­mise au ni­veau des mo­teurs gra­phiques em­bar­qués dans ces ap­pa­reils, la faute à une concur­rence te­nace (gammes Po­werVR d’Ima­gi­na­tion Tech­no­lo­gies et dé­ri­vés d’Apple, et Adre­no de Qual­comm). L’an­glais pour­suit néan­moins ses ef­forts, en té­moigne le large re­nou­vel­le­ment de sa gamme de blocs de pro­prié­té in­tel­lec­tuelle Ma­li. En mi­lieu de gamme, ARM lance le mo­teur gra­phique Ma­li-G52 qui, par rap­port au G51, ap­porte un gain de 30 % en per­for­mances (huit pi­pe­lines au lieu de quatre pour un em­bon­point li­mi­té à 22 %), 15 % en ren­de­ment éner­gé­tique et 260 % en trai­te­ment d’al­go­rithmes de ma­chine lear­ning. Ce der­nier bond de puis­sance est ren­du pos­sible par l’ajout d’un mo­teur de cal­cul sur en­tiers 8 bits bap­ti­sé Int8. « Le ma­chine lear­ning re­quiert de nom­breux cal­culs de mul­ti­pli­ca­tion de ma­trices, mais n’a pas réel­le­ment be­soin de tra- vailler en vir­gule flot­tante sur 16 ou 32 bits », ex­plique Fred­di Jef­fries, res­pon­sable mar­ke­ting pour ARM. Re­po­sant sur l’ar­chi­tec­ture Bit­frost et ca­den­cé

(2) jus­qu’à 850 MHz en tech­no­lo­gie 16 nm, le Ma­li-G52 dé­livre 6,8 Gpixels/s. Il se­ra ty­pi­que­ment as­so­cié à un at­te­lage mê­lant des coeurs CPU Cor­texA75 et Cor­tex-A55, alors que le Ma­li-G31, autre nou­veau­té in­tro­duite par ARM dans la gé­né­ra­tion Bit­frost, vise lui les pla­te­formes à basse consom­ma­tion ba­sées sur des coeurs Cor­tex-A55 seuls, par exemple au sein de té­lé­vi­seurs à in­ter­face évo­luée. Il s’agit là du plus pe­tit coeur ARM sup­por­tant les en­vi­ron­ne­ments OpenGL ES 3.2 et les der­nières API Vul­kan, tout en étant 20 % plus com­pact que le Ma­li-G51. Il dé­livre jus­qu’à 1,3 Gpixels/s à 650 MHz en pro­cess 28 nm.

Le vi­rage de la 4K

ARM toi­lette éga­le­ment ses pro­ces­seurs d’af­fi­chage (ges­tion d’écran, mise à l’échelle, com­po­si­tion, ro­ta­tion, etc.) avec le Ma­li-D51 à ar­chi­tec­ture Ko­me­da, qui offre des gains de 30 % en consom­ma­tion éner­gé­tique, 100 % en per­for­mances (jus­qu’à huit couches de trai­te­ment) et 50 % en la­tence mé­moire (com­pres­sion AFBC1.2) par rap­port au pré­cé­dent D71 qui avait l’an pas­sé inau­gu­ré Ko­me­da. Des­ti­né aux ta­blettes, aux smart­phones haut de gamme et aux boî­tiers-dé­co­deurs, il gère ty­pi­que­ment jus­qu’à 60 images par se­conde en dé­fi­ni­tion 4K2K (4 096 x 2 048), par exemple en as­so­cia­tion avec un bloc de ges­tion mé­moire Co­reLink MMU-600. En­fin, le pro­ces­seur vi­déo Ma­li-V52 vient prendre la suite du gé­né­ra­liste V61 et se concentre sur les smart­phones de mi­lieu de gamme. Éche­lon­nable sur un à quatre coeurs (un à huit coeurs pour le V61), le Ma­li-V52 peut, sur un seul coeur, en­co­der un flux 4K à 30 images/se­conde ou dé­co­der un flux 4K à 60 images/ se­conde, là où un coeur V61 ne pou­vait que dé­co­der un flux 1 080p à 60 images/se­conde. Le Ma­li-V52 per­met éga­le­ment de pro­cé­der à des ar­bi­trages entre qua­li­té d’image, taille des vi­déos, ca­dence de fonc­tion­ne­ment et consom­ma­tion.

(1) Au troi­sième tri­mestre 2017, le mar­ché des pro­ces­seurs pour smart­phones était ré­par­ti en va­leur entre Qual­comm (42 %), Apple (20 %), Me­dia­tek (14 %), Sam­sung (11 %), HiSi­li­con (8 %) et Spread­trum (5 %), tous s’ap­puyant sur des coeurs Cor­tex d’ARM (source : Coun­ter­point Re­search). (2) Il s’agit de la troi­sième gé­né­ra­tion d’ar­chi­tec­tures GPU chez ARM, après Ut­gard (Ma­li-200/300/400/450/470) et Mid­gard (Ma­li-T600/T700/T800).

En adop­tant des dé­fi­ni­tions d’écran de plus en plus éle­vées, les smart­phones mettent le trai­te­ment gra­phique em­bar­qué à rude épreuve.

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