Conheça os novos cores da ARM: do Cortex-A17 ao Cortex-A72

Por Pedro Cipoli RSS | em 24.11.2015 às 15h24

Cortex

Com algumas raras exceções aqui e ali, boa parte dos fabricantes de chips para smartphones usa processadores desenhados pela ARM Holdings, conhecidos como Cortex. A escolha entre os modelos disponíveis diz muito sobre o que esperar de um smartphone, dependendo do foco em desempenho ou economia de energia, ou mesmo ambos, com implementações híbridas. Com o passar do tempo a ARM libera novos designs, dando mais flexibilidade na hora de desenhar chips, e os mais recentes são marcados, ainda que não exclusivamente, pelo suporte a 64 bits.

Já fizemos um artigo sobre com os modelos utilizados até 2014, como os Cortex-A7 e Cortex-A15, que deixaram de ser utilizados em favor dos modelos que vamos conhecer nas próximas linhas.

O último modelo 32 bits: Cortex-A17 (antes conhecido como Cortex-A12)

Ainda presente em alguns poucos smartphones, o Cortex-A17 é a evolução natural do Cortex-A9, um dos modelos mais utilizados em 2013, sendo capaz de oferecer até 60% mais performance para um mesmo clock, além de ser capaz de rodar com frequências mais altas. E, claro, é mais eficiente energeticamente, além de necessitar de uma área menor, o que possibilita placas-mãe menores e smartphones mais finos.

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Pode ser configurado com até 4 cores com suporte ao conjunto de instruções ARMv7 (ou seja, 32 bits), mas não é limitado a 4 GB de memória RAM por suportar LPAE (Large Physical Address Extensions), o que em teoria permite até 1 TB de memória RAM (em blocos de 4 GB). O Cortex-A17 é utilizado ainda hoje, principalmente por fabricantes menores, como a Rockchip, equipando modelos voltados para o segmento intermediário, smart TVs e carros.

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Uma das grandes vantagens do Cortex-A17 é que ele é compatível com GPUs Mali bem poderosas, como a Mali-T720. Ou seja, sem gargalos em jogos e aplicações 3D, além de ser compatível com a solução big.LITTLE, pareado com cores mais poderosos.

O Cortex-A7 de 64 bits: Cortex-A53

Desenvolvido para suprir a demanda por sistemas operacionais móveis de 64 bits (como o Android 5.0 Lollipop em diante), o Cortex-A53 é a evolução do Cortex-A7 com foco em desempenho. O grande trunfo do Cortex-A53 é que ele pode equipar desde modelos mais básicos (como o Redmi 2), como modelos top de linha, pareados com cores mais potentes, como o Cortex-A57 e o Cortex-A53. 

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Assim como CPUs de desktop, o Cortex-A53 é inerentemente 64 bits (ARMv8-A), mas suporta aplicações e sistemas operacionais 32 bits sem overhead. Em relação à GPU, suporta tanto as soluções ARM Mali quanto modelos de terceiros, como a Qualcomm fez com os Snapdragons 410, 615, 808 e 810, quando a empresa abandonou seus núcleos próprios Krait (que são 32 bits) em favor do suporte a 64 bits.

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O Cortex-A53 foi um dos cores mais utilizados em 2015, em especial pelo sucesso dos smartphones que com chips Snapdragon 410 e 615, que usaram somente esse core, e por ser implementado de forma híbrida com o Cortex-A57 em modelos top de linha, como o Exynos 7420 e os Snapdragon 808 e 810.

Alto desempenho e alto consumo: Cortex-A57

O Cortex-A57 é para o Cortex-A15 o que o Cortex-A53 é para o Cortex-A7, sua evolução natural com melhorias de desempenho e suporte a 64 bits. Assim como o Cortex-A15, o Cortex-A57 consegue oferecer uma considerável superioridade mesmo que rode com o mesmo clock do Cortex-A53, voltado especificamente para extrair o melhor desempenho possível sem se preocupar tanto com economia de energia.

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Por isso ele sempre está presente de forma híbrida, trazendo núcleos de economia de energia (geralmente o Cortex-A53), já que consome bastante mesmo em seus menores estágios de energia. É bastante raro encontrar um modelo que traga somente o Cortex-A57, já que a autonomia de bateria seria seriamente prejudicada, ainda mais quando não oferece processamento assíncrono e capacidade de desligar núcleos individualmente. Até o anúncio oficial do Cortex-A72, que veremos adiante, o Cortex-A57 era o núcleo mais poderoso da ARM, equipando praticamente todos os modelos topo de linha de 2015.

O Core i7 da ARM: Cortex-A72

Começaremos a ver modelos equipados com o Cortex-A72 já em 2016, já que tanto Samsung quanto Huawei já anunciaram chips para a próxima geração (Exynos 8 e Kirin 950, respectivamente). Naturalmente, ele suporta instruções de 64 bits, sendo quase duas vezes mais potente do que o Cortex-A57 sem consumir tanta energia, e 3,5 vezes mais potente do que o Cortex-A53, além de poder rodar com clocks maiores do que ambos e já ser projetado desde o início para litografias de 16 nanômetros ou menos.

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Em teoria, ele resolve os problemas de superaquecimento do Cortex-A57, que marcaram os principais topos de linha em 2015, em especial os equipados com o Snapdragon 810. Segundo a ARM, o Cortex-A72 é mais ou menos uma versão refinada do Cortex-A57, conseguindo consumir até 75% menos energia em aplicações pesadas, como jogos. Ou seja, isso significa que os modelos equipados com eles terão uma performance muito mais consistente, não sofrendo degradações de desempenho com uso prolongado.

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Apesar das melhorias, é curioso que o Cortex-A72 não traga cache L3, que provavelmente aparecerá em gerações futuras conforme demanda. Até o momento, somente a Apple utiliza um terceiro nível de cache nos seus Apple A mais recentes, já que não usa os designs da ARM.

Foco em economia de energia: Cortex-A35

Enquanto o Cortex-A53 é a evolução do Cortex-A7 pensada em desempenho, o Cortex-A35 foca em economia de energia, conseguindo usar 10% menos energia e conseguindo até 40% mais desempenho para ao mesmo clock em relação ao Cortex-A7, e até 35% menos do que o Cortex-A53. Em seus baixos estágios de energia, cada núcleo consome menos de 6 mW, pouco mesmo para os padrões de smartphone, mesmo utilizando uma litografia de 28 nanômetros.

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Provavelmente veremos uma boa quantidade de smartphones com o Cortex-A35 em 2016, tanto nos modelos mais básicos quanto em uma implementação híbrida com o Cortex-57 ou o Cortex-72, em especial pelo suporte nativo a instruções ARMv8-A, tornando-o uma opção mais interessante do que o Cortex-A17 nesse ponto, já que o Android está migrando para os 64 bits de forma bastante rápida.

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