Cortex-A15
De Cortex-A15 is een veel complexer en daarmee krachtiger ontwerp dan de A9. Allereerst werkt de A15 volledig out-of-order: alle soorten instructies, inclusief floating-point instructies worden door de CPU in geoptimaliseerde volgorde uitgevoerd. De pipeline van de A15 werkt met 15 stappen, in tegenstelling tot 8 bij de A9. Dat moet ervoor zorgen dat de A15 op veel hogere klokfrequenties kan werken: er wordt gesproken over frequenties tot 2,5 GHz. De A15 is verder triple issue: er zijn drie instructie-decoders aan boord en er kunnen drie micro-ops per seconde worden doorgevoerd naar de execution units. Een flink stap vooruit ten opzichte van de single issue Cortex-A9.
Misschien wel net zo belangrijk als de betere prestaties is dat de Cortex-A15 cores geschikt zijn voor gebruik in servers: zo heeft de core ondersteuning voor virtualisatie en is er ECC-foutcorrectie op zowel de L1 als L2 caches. Bij de aankondiging in 2010 maakte ARM er geen geheim van dat met de A15 het domein van Intel moet worden opengebroken: laptops en zelfs servers werden genoemd. Zo ver is het echter nog niet.
De eerste chips gebaseerd op de Cortex-A15 worden gebruikt voor de dezelfde doeleinden als de A9: smartphones en tablets. We hebben echter ook gezien dat de A15 zonder meer veel minder zuinig is dan de A9, waardoor de A15-cores in een zogenaamde big.LITTLE configuratie moeten worden gecombineerd met zuinige A7 cores om apparaten naast goede prestaties ook een goede accuduur te bieden.
Op de Nederlandse markt zijn er op dit moment verschillende producten die van Cortex-A15 CPU-cores gebruik maken: de Samsung Google Nexus 10 tablet en de Samsung XE303C12 Chromebook maken beidn gebruik van een Samsung Exynos 5 Dual CPU met twee A15-cores. Van de Samsung Galaxy S4 smartphone bestaat in Korea een niet-LTE versie, gebaseerd op een Samsung Exynos 5 Octa met vier A15’s (en vier A7’s), maar in Nederland wordt de versie met Qualcomm Snapdragon 600 met vier eigen ontworpen Krait 300 cores verkocht. Verder zijn inmiddels de eerste tablets gebaseerd op de Nvidia Tegra 4 chip met vier A15 cores te koop, zoals de HP Slatebook x2.
De Samsung Exynos 5 reeks zijn de eerste op Cortex-A15 gebaseerde CPU’s. De Exynos 5 Octa is de eerste big.LITTLE chip.
Nvidia’s Tegra 4 maakt ook gebruikt van Cortex-A15 kernen.
Van aankondiging tot product
De Cortex-A15 CPU-core werd eind 2010 aangekondigd. Eind 2012 kwamen pas de eerste producten op de markt met een processor die van A15-cores gebruik maakten: de Samsung Google Nexus 10 tablet en de Samsung XE303C12 Chromebook, gebaseerd op de Exynos 5 Dual GPU. Pas sinds kort zijn zijn producten op basis van de Nvidia Tegra 4 beschikbaar. Dat is dus zo’n drie jaar na de aankondiging van de A15 zijn.
Het is iets om rekening mee te houden wanneer je roadmaps en aankondigingen van ARM ziet. Zodra ARM een nieuwe core introduceert, betekent dit dat chipfabrikanten er mee aan de slag kunnen om de core in hun chips te integreren. Het ontwerpen van chips op basis van nieuwe cores kan zo nog maar 2 à 3 jaar duren. En zodra chips er zijn moeten fabrikanten van producten die daar gebruik van maken ook nog aan de slag. Bij de A15 ging het nog relatief snel omdat Samsung zeer voortvarend aan de slag ging met het ontwerpen van CPU’s en als zijtraject direct producten rond de chip ging ontwikkelen. In de regel kan het dus nog een stuk langer duren.
Houd er dus rekening mee, dat wanneer ARM aankondigt een bepaalde core in bijvoorbeeld 2014 ‘klaar’ te hebben, je dus op z’n vroegst in 2016 de eerste apparaten mag verwachten en de bulk nog een stuk later.
