ARM Cortex-A78

ARM Cortex-A78は、ARM社のオースティンセンターで設計されたARMv8.2-A 64ビット命令セットを実装した中央処理装置です。^[1]

ARM Cortex- A78はARM Cortex-A77の後継です。DynamIQ構成でARM Cortex-X1やARM Cortex-A55 CPUと組み合わせることで、パフォーマンスと効率の両方を実現できます。このプロセッサは、前世代機に比べて最大50%のエネルギー節約も実現していると主張しています。^[2]

Cortex-A78 は、1.5K マクロ OP (MOP) キャッシュを備えた4 ワイド デコードアウトオブオーダー スーパー スカラー設計です。1 サイクルあたり 4 つの命令と 6 つの MOP をフェッチし、1 サイクルあたり 6 つの MOP と 12 のμopをリネームしてディスパッチできます。アウトオブオーダー ウィンドウ サイズは 160 エントリで、バックエンドには 14 ステージのパイプラインの深さを持つ 13 の実行ポートがあり、実行レイテンシは 10 ステージで構成されています。^{[2] [3] [4]}

このプロセッサは標準の Cortex-A ロードマップに基づいて構築されており、2.1 GHz ( 5 nm ) チップセットを搭載しており、次の点で前世代のプロセッサよりも優れています。

• パフォーマンスが7%向上
• 消費電力が4%削減
• 5% 小さくなり、クアッドコア クラスター、追加のGPU、NPUに 15% の領域を提供できるようになります。

チップセット上のDynamIQ用ダイナミック共有ユニットによる追加サポートにより、拡張性も向上しています。64 KB L1 キャッシュ構成から32 KB の小さい L1キャッシュにすることもできます。この小さい L1 メモリを補うために、分岐予測子は不規則な検索パターンをより適切にカバーし、サイクルごとに 2 つの分岐を追跡できます。これにより、L1 キャッシュ ミスが少なくなり、パイプライン バブルを隠してコアに十分な供給を維持できます。パイプラインは A77 と比較して 1 サイクル長く、これにより A78 は3 GHz 前後のクロック周波数ターゲットを達成できます。A78 はサイクルごとに 6 命令を実行する設計です。

ARMはまた、実行ユニットに2番目の整数乗算ユニットと追加のロードアドレス生成ユニット（AGU）を導入し、データロードと帯域幅の両方を50％増加させました。チップセットのその他の最適化には、融合命令^[5]と命令スケジューラ、レジスタ名変更構造、およびリオーダーバッファの効率改善が含まれます。

L2キャッシュは最大512KBで、帯域幅が2倍になりパフォーマンスが最大化されます。一方、共有L3キャッシュは最大4MBで、前世代の2倍です。ダイナミック共有ユニット（DSU）により、ARM Cortex-X1で8MB構成も可能になります。^{[3] [4] [2] [6]}

Cortex-A78 は、ライセンシー向けにSIP コアとして提供されていますが、その設計により、他の SIP コア ( GPU、ディスプレイ コントローラ、DSP、イメージ プロセッサなど) と 1 つのダイに統合してシステム オン チップ (SoC) を構成するのに適しています。^{[引用が必要]}

Cortex-A78は、2020年11月と12月にそれぞれ導入されたSamsung Exynos 2100 SoCで初めて使用されました。 ^{[7] [8]} Snapdragon 888 ^{[ broken anchor ]} SoCで使用されているカスタムKryo 680 Goldコアは、Cortex-A78マイクロアーキテクチャに基づいています。^{[9] [10]} Cortex-A78は、MediaTek Dimensity 1200および8000シリーズでも使用されています。このデバイスは、NVIDIA DPUや、2023年8月にリリースされたHiSilicon Kirin 9000sでも使用されています。

• ARM Cortex-X1、関連する高性能マイクロアーキテクチャ
• ARM Cortex-A77、前身
• ARMv8-A コア、ARMv8 ファミリーの比較