Apple A10 Processor garkein echter Quad-Core Processor?

  • Der A10 hat 2 schnelle und 2 langsame Kerne. Es ist immer nur einer der beiden Cluster aktiv. An Leisung scheint es dem A10 nicht zu mangeln, trotz nur 2 aktiver Kerne.


    Fuer big.LITTLE generell gibt es sehr unterschiedliche Designs:
    - 2 Cluster mit der gleichen Kernanzahl, immer nur einer der beiden Cluster ist aktiv (Umschaltung erfolgt durch die CPU, d.h. in Hardware)
    - 2 Cluster mit unterschiedlicher Kernanzahl (z.B. 4:2), immer nur einer der beiden Cluster ist aktiv
    - 3 Cluster mit unterschiedlicher Kernanzahl (Huawei hat da nen 10-Kerner im Angebot mit 4:4:2 langsam:mittel:schnell)
    - 2 Cluster, bei dem jeweils 2 Cores paarweise verschaltet sind und jeweils nur einer der beiden Cores aktiv ist. Das OS sieht nur einen Kern pro Paar, Umschaltung erfolgt in Hardware (kenne ich kein Beispiel fuer)
    - 2 Cluster, bei denen alle Kerne gleichzeitig aktiv sind. Scheduling der Prozesse auf langsame/schnelle Kerne erfolgt durch das Betriebssystem


    Wenn du mehr wissen willst, ist die Wikipedia schon mal ein guter Einstieg: https://en.wikipedia.org/wiki/ARM_big.LITTLE


    Die Leistung ist primaer durch das thermische Budget begrenzt (wieviel Waerme kann abgefuehrt werden). Wenn Leistung benoetigt wird, reizen die Hochleistungs-Kerne das thermische Budget i.d.R. eh schon nach ein paar Sekunden aus. Die Energiespar-Kerne bringen da keinen weiteren Vorteil.


    Die Implementierung als unabhaengige Cluster, die komplett geswitcht werden, ist aus Betriebssystemsicht deutlich einfacher. Das OS muss sich quasi um nix kuemmern, der SoC entscheidet selbst was sinnvoll ist.


    Bei den Designs mit allen Kernen "always on" ist das Scheduling der Prozesse deutlich komplexer. Daher findet man diesen Ansatz seltener.

  • Leistung scheint der A10 mehr als genug zu haben. Vermutlich würde es gar nicht viel bringen alle 4 Kerne gleichzeitig zu nutzen, das bisschen mehr Leistung würde den höheren Stromverbrauch vermutlich nicht rechtfertigen.


    Abgesehen davon wird der A10 von Apple auch nirgends als Quadcore beworben.

  • Zitat

    Original geschrieben von harlekyn
    Wenn du mehr wissen willst, ist die Wikipedia schon mal ein guter Einstieg: https://en.wikipedia.org/wiki/ARM_big.LITTLE


    Bei den Designs mit allen Kernen "always on" ist das Scheduling der Prozesse deutlich komplexer. Daher findet man diesen Ansatz seltener.


    Thx fuer den Link, der ist echt sehr gut. Das Modell wie ich es mir vorstelle ist dann also folgendes:



    In dem Artikel sind jetzt nur Samsung Exynos und Nvidea Tegra Processoren genannt, aber denke wenn das schon die Exynos 5 Serie konnten, dann werden das bestimmt auch ein Qualcomm Snapdragon 65x (z.B. Sony Xperia X und X Compact) koennen, das dort zum Beispiel alle 6 Cores gleichzeitig arbeiten.

  • Zitat

    Original geschrieben von Anja Terchova
    In dem Artikel sind jetzt nur Samsung Exynos und Nvidea Tegra Processoren genannt, aber denke wenn das schon die Exynos 5 Serie konnten, dann werden das bestimmt auch ein Qualcomm Snapdragon 65x (z.B. Sony Xperia X und X Compact) koennen, das dort zum Beispiel alle 6 Cores gleichzeitig arbeiten.

    Nein, Qualcomm setzt bei den SoCs mit Standard-ARM-Kernen (A53, A72, etc.) auf big.LITTLE, so auch beim 618/620. Die koennen nix anderes.


    https://versus.com/en/mediatek…s-qualcomm-snapdragon-618


    Bei den Kryo-Cores im 820/821 hat sich das geaendert, dies ist eine HMP-Konfiguration.

  • Zitat

    Original geschrieben von seatopen


    Abgesehen davon wird der A10 von Apple auch nirgends als Quadcore beworben.


    Ist nicht genau das der Grund wieso viele eben auf iOS setzen?
    Ich als Kunde will ein Gerät kaufen das ich einschalte und es in allen Lebenslagen seine Leistung bringt. Mich interessiert es nicht ob es dazu einen, acht oder 300 Kerne benötigt.

    .:Gate 13:.
    Vor die Wahl gestellt zwischen Unordnung und Unrecht, entscheidet sich der Deutsche für das Unrecht.
    Johann Wolfgang von Goethe

  • Zitat

    Original geschrieben von harlekyn
    Nein, Qualcomm setzt bei den SoCs mit Standard-ARM-Kernen (A53, A72, etc.) auf big.LITTLE, so auch beim 618/620. Die koennen nix anderes.


    https://versus.com/en/mediatek…s-qualcomm-snapdragon-618


    Bei den Kryo-Cores im 820/821 hat sich das geaendert, dies ist eine HMP-Konfiguration.


    Aber macht das little.BIG Concept dann ueberhaupt noch soviel Sinn? Man koennte ja auch einfach die BIG Cores downclocken und haette einen aehlichen Effekt.


    Bei den A53/A72 little.BIG Processoren kann es trotzdem Sinn machen.


    *****


    Aber dann gibt es ja auch noch A53/A53 little.BIG Processor wie den Snapdragon 617 im BlackBerry DTEK50 oder HTC One A9 mit vier (little) 1.2 GHz A53 Cores und vier (BIG) 1.5 GHz A53 Cores.


    Da muessen dann eigentlich bei Bedarf alle acht Cores gleichzeitig arbeiten konnen. Weil energiesparen allein koennte man dann wirklich ueber downclocking allein wenn eh beides A53 Cores sind.


    Zitat

    Original geschrieben von CK-187
    Ist nicht genau das der Grund wieso viele eben auf iOS setzen?
    Ich als Kunde will ein Gerät kaufen das ich einschalte und es in allen Lebenslagen seine Leistung bringt. Mich interessiert es nicht ob es dazu einen, acht oder 300 Kerne benötigt.


    Klar werden iOS und OS X Geraete auch gekauft damit man schnell und unkompliziert direkt loslegen kann.


    Aber viele User moechten trotzdem wissen was drin ist und wie es funktioniert - und nicht nur eine mysterioese Blackbox vor sich haben.


    Schliesslich sind wir hier ja ein Technikforum für die Technik mehr als ein reines Arbeitsgeraet ist.

  • Zitat

    Original geschrieben von Anja Terchova
    Aber macht das little.BIG Concept dann ueberhaupt noch soviel Sinn? Man koennte ja auch einfach die BIG Cores downclocken und haette einen aehlichen Effekt.

    Jein. Das Konzept hat Grenzen, wenn man hohe Taktfrequenzen erreichen moechte. Beim A9 hat Apple noch auf die Low-Power-Kerne verzichtet, beim A10 ist dieses Konzept offenbar sinnvoll.


    Es gibt unterschiedliche Fertigungsmechanismen fuer die Transistoren. Je nachdem erreichen die Transistoren hohe Taktfrequenzen (und damit einhergehend hohen Leckstroemen), oder aber sie sind auf niedrigen Energieverbrauch optimiert und erreichen dann aber auch nicht die allerhoechsten Taktfrequenzen.


    Das ist genau das, was du bei den Octa-Cores mit 4 x A53 siehst. Die beiden Cluster verwenden unterschiedliche Transistoren und sind damit fuer den jeweiligen Zweck optimiert.


    Beim A10 spricht Apple davon, dass die "kleinen" Kerne nur 1/5 des Energiebedarfs haben wie die grossen. Dabei takten sie mit ca. 1 GHz, waehrend die grossen bei 2,3 GHz liegen. Die Leistung duerfte aber eher bei 40-50% der grossen Kerne sein, man munkelt von A8-Niveau (d.h. vergleichbar zum iPhone 6).


    In dem Diagramm hier sieht man das auch schoen:



    Am Beispiel Exynos 7420: Der A53 ist in Leistung pro Watt hervorragend (je nach Takt 5,5 - 2,2), erreicht aber nur eine Spitzenleistung von ~500 SPECint. Der A57 dagegegen erreicht bis zu ~1400 SPECint, Performance/Watt liegt aber nur bei 2,7 - 1,0.

  • Zitat

    Original geschrieben von harlekyn
    Beim A10 spricht Apple davon, dass die "kleinen" Kerne nur 1/5 des Energiebedarfs haben wie die grossen. Dabei takten sie mit ca. 1 GHz, waehrend die grossen bei 2,3 GHz liegen. Die Leistung duerfte aber eher bei 40-50% der grossen Kerne sein, man munkelt von A8-Niveau (d.h. vergleichbar zum iPhone 6).

    Aber dann waere es doch rechnerisch am Besten man wuerde die grossen Kerne ganz weglassen und stattdessen einfach gleich 4, 6 oder 8 kleine Kerne verbauen, und diese bei Bedarf alle paralell laufen lassen.


    Wenn man jetzt mal mit 8 Cores rechnet: 4x 1/5 Energiebedarf und 4x ~45% Rechenleistung macht 180% Rechenleistung bei nur 80% Energiebedarf.


    Gut, Single-Thread Anwedungen wuerden davon nicht so profitieren, wenn es garkeine schnellen Cores sind, aber auch wenn es dann nur 130% Rechenleistung bei 80% Energiebedarf waeren, waere das immer noch sehr gut.


    *****


    Auf jeden Fall hab ich jetzt wieder was wo ich mich dann die naechsten Tage noch mehr reinlesen kann. ;)

  • Zitat

    Original geschrieben von Anja Terchova
    Aber dann waere es doch rechnerisch am Besten man wuerde die grossen Kerne ganz weglassen und stattdessen einfach gleich 4, 6 oder 8 kleine Kerne verbauen, und diese bei Bedarf alle paralell laufen lassen.

    Wie gut diese Strategie funktioniert siehst du ja im Android-Lager.


    Das Problem ist die Peak Performance, und das ist die die man spuert. Die Mehrzahl der Anwendungen ist singlethreaded (bzw. haengt die gefuehlte Geschwindigkeit von der Singlethread-Performance ab). Die wenigsten Probleme sind gut parallelisierbar.


    Wenige schnelle Kerne sind daher fast immer besser als viele langsame. Die Ausnahme bilden Server-Workloads, die sich gut parallelisieren lassen (z.B. Webserver). Aber auch nur dann, wenn die einzelnen Aufgaben so kurz sind, dass deren (laengere) Dauer nicht ins Gewicht faellt.


    Siehst du ja auch auf dem Desktop. Dort war der Geschwindigkeitszuwachs in den letzten Jahren vernachlaessigbar. Mehr Kerne koennte man problemlos verbauen, nur bringt das hoechstens beim Videotranscoding was.

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