ARM anunció el año pasado la arquitectura gráfica Valhall, sucesora de la Bifrost, en ese intento que tienen actualmente las compañías que diseñan chips en acerca el rendimiento de los procesadores de dispositivos móviles a los que se usan de manera general en el mundo del PC. Las nuevas modificaciones de la arquitectura han desembocado en la presentación de la unidad gráfica Mali-G78, que tiene además como principal ventaja que escala hasta 24 núcleos.
Para conseguir la mejora de rendimiento, en Valhall se implementaron cambios siendo el principal la ejecución de una urdimbre de 16 hilos, frente a las 32 o 64 que tienen las arquitecturas de Nvidia o AMD. Con las bibliotecas gráficas actuales es importante maximizar el paralelismo de las unidades gráficas (GPU), pero sin olvidar que hay limitaciones de consumo, por lo que esas urdimbres no se pueden estirar por ahora hasta los tamaños de las GPU de los PC.
No cambia mucho en la conformación de cada núcleo de GPU, pero sí que hay un cambio vital en la Mali-G78 que mejora su rendimiento, y es que cada elemento de la GPU tiene dominios de frecuencia distintos. Dicho de otra forma, en lugar de un reloj único para todo el chip, hay distintos relojes para cada elemento/s, creando dominios que funcionan a frecuencias distintas. La ventaja de esto es que permite una reducción de consumo ajustando la frecuencia de cada dominio a la que necesita a cada momento.
Bueno, en realidad de momento son dos dominios de frecuencia: uno para los núcleos de sombreado o sombreadores—se les llama así porque inicialmente determinaban el nivel de iluminación de los píxeles que se generaban, pero ahora tiene más propósitos—, y otro para la interconexión y memoria. De esta forma se puede desligar, para ciertos tipos de cargas, ambos dominios, lo que a la postre también mejora el rendimiento máximo del chip. Los núcleos podrían ejecutar operaciones a mayores frecuencias mientras que el apartado de ejecución de geometría, que no es escalable, funciona a menores frecuencias. La geometría sería el siguiente paso a rediseñar para que sí sea escalable, y quizás en la siguiente generación de Valhall sea en lo que se centre ARM.
Junto a otra serie de cambios, que tampoco es que sean demasiados, ARM está hablando de una mejora en el escalado de núcleos de hasta un 28 % al usar este nuevo modo asíncrono en los dominios de frecuencia al pasar de un diseño de 18 núcleos a uno de 24 núcleos, lo que supone una pequeña pérdida de rendimiento por el escalado. También se consigue, con los cambios de arquitectura, una reducción del 10 % de consumo respecto a la Mali-G77, que es además más o menos del 6 % al 13 % entre ese funcionamiento asíncrono o no usarlo. ARM promete un aumento del rendimiento de hasta el 25 %, y entre el 6 % y el 17 % específicamente en juegos.
Esta arquitectura llegará en sistemas en chip de dispositivos a partir de 2021.
Vía: AnandTech.
