معرفی پلتفرم طراحی سفارشی تراشه Arm Lumex با هسته‌های پردازشی جدید و کاهش مصرف انرژی

نمایش خبر

تاریخ : 1404/6/21        نویسنده: مریم رشنو
برچسب‌ها : سیستم روی تراشه SoC (System on a Chip) ، آرم ARM
واحد خبر mobile.ir : مجموعه Arm Holdings در روز چهارشنبه 10 سپتامبر 2025 (19 شهریور 1404) زیرمجموعه پردازشی Arm Lumex و هسته‌های پردازشی Arm C1 CPU و گرافیکی Arm G1 GPU، به عنوان بخشی از این مجموعه، را معرفی کرده است. تا پیش از این، شرکت‌های سازنده تراشه همچون مدیاتک و سامسونگ مجوز طرح‌های CPU و GPU را از Arm خریداری و با استفاده از آن‌ها پردازنده خود را می‌ساختند، اما با حضور Lumex CSS با یک راه‌کار کامل و آماده برای ساخت تراشه روبه‌رو می‌شویم. زیرمجموعه پردازشی Arm Lumex برای اجرای هوش مصنوعی روی دستگاه‌های همراه همچون گوشی‌ها و ساعت‌های هوشمند بدون دسترسی به اینترنت بهینه شده است.

نسل جدید طرح‌های موبایلی Arm در چهار نوع عرضه می‌شود و طیفی از مدل‌های با توان پردازشی کمتر اما کم‌مصرف‌تر برای ساعت‌ها و سایر دستگاه‌های پوشیدنی هوشمند تا نسخه‌ای برای به حداکثر رساندن قدرت محاسباتی در بر می‌گیرد. در واقع اگر چه هیچ طراحی ثابتی در ابتدا وجود ندارد، اما قطعات جدید از قابلیت سفارشی‌سازی بالایی برخوردارند. زیرسیستم C1-DSU جدید امکان طراحی تراشه‌هایی با ۱ تا ۱۴ هسته CPU را فراهم می‌سازد که از میان چهار گزینه C1-Pro ،C1-Premium ،C1-Ultra و C1-Nano می‌توان حداکثر سه نوع هسته را انتخاب کرد. همچنین تعداد هسته‌های سایه‌زن یا shader پردازنده گرافیکی Mali-G1 نیز می‌تواند از بین ۱ تا ۲۴ هسته انتخاب شود.

ARM در حال حاضر هنوز به‌طور مستقیم وارد کسب‌و‌کار فروش تراشه‌ نشده است، بلکه پیاده‌سازی‌های آماده تولید را بر اساس معماری ۳ نانومتری در چندین کارخانه طراحی کرده است. مطابق اعلام ARM، شرکای این شرکت و سایر تولیدکنندگان قادر خواهند بود «از این پیاده‌سازی‌ها به عنوان بلوک‌های تولیدی انعطاف‌پذیر استفاده کنند تا تمرکز خود را روی ایجاد تمایز در سطح کلاستر GPU و CPU قرار دهند.» البته این شرکت نوعی فرایند اختصاصی را نیز به Lumex افزوده تا آن را از طرح‌های سفارشی پیشین متمایز کند. به عنوان نمونه، System Interconnect L1 جدید که حافظه کش در سطح سیستم (یا SLC کوتاه‌شده system-level cache) چیپ‌ست را در خود جای داده، در مقایسه با طرح‌های استاندارد RAM، کاهش 71 درصدی نشت انرژی را رقم می‌زند که مصرف انرژی را در حالت آماده به کار به حداقل می‌رساند.

برای روشن‌تر شدن این مفاهیم می‌توان از System Interconnect L1 یا SI L1 به‌عنوان یک سیستم بزرگراهی درون یک چیپ‌ست یاد کرد که امکان ارتباط و گفت‌وگو مابین بخش‌های مختلف پروسسور مثل پردازنده، گرافیک، واحد پردازش عصبی، کنترلرهای حافظه و... را فراهم می‌کند. SLC یا حافظه کش سطح سیستم نیز یک مخزن حافظه مشترک مابین واحدهای پردازشی و حافظه DRAM خارجی‌ست که مثل یک پارکینگ موقت در کناره بزرگراه داده‌های پر کاربرد را در خود نگه‌داری می‌کند تا نیازی به رفتن به سمت DRAM کندتر و خروج از این مجموعه نباشد و از سرعت سیستم کاسته نشود. در سیستم Lumex جدید SI L1 نه‌تنها ارتباط مابین بخش‌های مختلف پروسسور را با هم برقرار می‌کند بلکه اتصال آن‌ها به حافظه کش SLC را نیز تسهیل کرده است.

علاوه بر این، واحد مدیریت حافظه یا MMU جدید L1 مجازی‌سازی امن و مقرون به صرفه را امکان‌پذیر می‌سازد؛ شیوه‌ای که معمولاً برای اجرای هم‌زمان چند سیستم‌عامل روی یک کامپیوتر مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای مشخص شدن مفهوم و نحوه عملکرد MMU می‌توان آن را مثل یک مفسر نقشه قلمداد کرد که مثل یک راهنما، آدرس‌های مجازی مورد استفاده در برنامه‌ها را به آدرس‌ها و مکان‌های حقیقی روی حافظه متصل می‌کند.

مطابق اعلام کمپانی، کلاستر محاسباتی C1 به طور میانگین 30 درصد عملکرد (performance) بالاتر را طبق اندازه‌گیری‌های شش بنچ‌مارک شناخته‌شده این صنعت محقق می‌سازد. این کلاستر محاسباتی نه تنها برای کاربردهایی مانند بازی و ویدئو به طور متوسط ۱۵ درصد سریع‌تر از نمونه‌های قبلی است، بلکه در زمینه پخش ویدئو، مرور وب و شبکه‎‌های اجتماعی هم در مقایسه با طراحی‎‌های قبلی Arm به طور متوسط ۱۲ درصد انرژی کمتری مصرف می‌کند. از سوی دیگر، C1-Ultra نیز با تمرکز بر سخت‌افزار رده بالا، بهبود دورقمی را در اجرای «دستورالعمل در هر چرخه (Instructions Per Cycle)» نسبت به Cortex-X925 ارائه می‌دهد؛ به این معنی که تعداد دستورالعمل‌هایی که CPU می‌تواند در هر چرخه اجرا کند افزایش یافته است.

همچنین پردازنده گرافیکی Mali-G1 Ultra هم در مقایسه با Immortalis-G925 تا 20 درصد شطرنجی‌سازی (rasterization) بیشتر و 100 درصد رهگیری نوری (ray tracing) سریع‌تر را فراهم می‌آورد. شطرنجی‌سازی یا rasterization یکی از قابلیت‌های پایه و کلاسیک پردازنده‌های گرافیکی در تبدیل اشیاء سه‌بعدی به پیکسل‌های قابل نمایش روی صفحه با رنگ، بافت و سایه‌های مناسب است و رهگیری نور یا ray tracing نیز گونه جدیدتر و پیشرفته‌تری از این قابلیت را با شبیه‌سازی نور اطراف صحنه انجام می‌دهد.

قابلیت جدید Scalable Matrix Extension 2 یا SME2 که به تازگی معرفی شده است، در قلب تلاش‌های ARM برای بهبود عملکرد هوش مصنوعی روی دستگاه (on-device AI) قرار دارد. این قابلیت برای افزایش سرعت هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی طراحی شده است؛ چنان‌که به گفته شرکت سازنده، CPUهای جدید تا ۵ برابر سریع‌تر هستند و تا ۳ برابر مصرف انرژی کمتری دارند. علاوه بر این، پردازنده گرافیکی G1-Ultra هم در مقایسه با نسل قبلی، فرایند استنتاج (inference) را 20 درصد سریع‌تر انجام می‌دهد.

دیدگاه برخی شرکای Arm درباره پلتفرم Lumex

به گفته ناک هی سئونگ (Nak Hee Seong)، معاون و رئیس تیم توسعه مالکیت فکری تراشه در سامسونگ «ما از ادامه همکاری خود با Arm برای بهره‌گیری از پلتفرم زیرسیستم محاسباتی این شرکت به منظور توسعه نسل جدید محصولات موبایلی پرچمدار هیجان‌زده‌ایم. این همکاری ما را قادر می‌سازد تا مرزهای هوش مصنوعی روی دستگاه را جابجا کنیم و تجربه‌های هوشمندانه‌تر، سریع‌تر و کارآمدتری را به کاربران خود ارائه دهیم.»

مدیران آنر نیز ضمن اشاره به مأموریت خود برای ارائه تجربه‌های سطح بالا به شمار بیشتری از کاربران، به ویژه از طریق اسمارت‌فون‌های میان‌رده پیشرفته، از به‌کارگیری پلتفرم Arm Lumex CSS خبر داده‌اند که آن‌ها را قادر می‌سازد عملکرد روان، ویژگی‌های پیشرفته هوش مصنوعی و کارایی فوق‌العاده‌ای را در مصرف انرژی ارائه دهند که تجربه روزمره کار با موبایل را ارتقاء می‌بخشد.

از دید ایلیان مالچف (Iliyan Malchev) یکی از مهندسان نرم‌افزار ارشد در بخش اندروید گوگل «سخت‌افزار بهبودیافته با SME2، مدل‌های پیشرفته‌تر هوش مصنوعی مانند Gemma 3 را قادر می‌سازد تا به‌طور مستقیم روی طیف وسیعی از دستگاه‌ها اجرا شوند. با ادامه گسترش SME2، توسعه‌دهندگان موبایل می‌توانند نسل جدید ویژگی‌های هوش مصنوعی را به طور یکپارچه در اکوسیستم‌های [مختلف] به کار گیرند.»

در پایان گفتنی است که پلتفرم طراحی سفارشی Lumex گام مهمی در مسیر بهینه‌سازی پردازش موبایلی و سفارشی‌سازی طراحی تراشه‌ها محسوب می‌شود و نویدبخش آینده‌ای روشن برای محصولات هوشمند با مصرف انرژی کمتر و پردازنده‌های قوی‌تر خواهد بود.

منبع : Arm


خرید گوشی موبایل سامسونگ گلکسی آ 55 از دیجی کالا