Многоядерный процессор фирмы Samsung Exynos 5410 Octa

Процессор Exynos 5410 Octa содержит четыре ядра Cortex-A15 и четыре ядра Cortex-A7 (архитектура ARMx7a), работающих по принципу «big.Little» и позволяющих операционной системе переключаться между двумя группами ядер в зависимости от требуемой производительности.

Ядер восемь, но, по сути, они представляют собой два разных 4-х ядерных кластера на одном кристалле. Первый кластер содержит 4 ядра Cortex-A15. Площадь этой части микросхемы примерно 19 мм². Второй 4-х ядерный кластер построен на более энергоэффективных ядрах Cortex-A7, кэш-памяти L1 у них по 32К байт, а кэш-память-память L2 — в четыре раза меньше - 512К байт на все четыре ядра. С точки зрения площади, эта часть в 5 раз меньше: всего 3,8 мм², а по энергопотреблению экономичнее почти в 6 раз, однако в 4 раза менее производительна.

Оба процессора подключены к общему универсальному контроллеру прерываний и к общей шине данных, с помощью которой они общаются с памятью LPDDR3.

В обеих микросхемах частота и напряжение каждого ядра регулируются индивидуально.

Как это работает?Большую часть времени мощные ядра Cortex-A15 отключены, и все задачи обрабатываются при помощи экономичных ядер Cortex-A7. Считается, что ядра Cortex-A7 отлично подходят для «легких прогулок по Интернету», работы с электронной почтой и картами. Система последовательно подключает все больше ядер Cortex-A7 по мере того, как нагрузка возрастает. Потом в дело вступают ядра Cortex-A15, которые отлично справляются с «тяжелыми» играми, а на деле выполняют практически все задачи, за исключением трех вышеописанных. Теоретически можно было бы использовать ядра разных типов параллельно, ведь набор команд в них один и тот же. Но это не слишком выгодно с точки зрения энергосбережения, поэтому в какой-то момент, пока энергопотребление еще остается в пределах 1 Вт, кластер ядер Cortex-A7 отключается, и все задачи переносятся на ядра Cortex-A15, благодаря тому, что у ядер Cortex-A7 и Cortex-A15 общий набор команд и никаких проблем при переносе не возникает. Дальше все задачи берут на себя ядра Cortex-A15, и чем сложнее выполняемое задание, тем больше ядер будет задействовано. В таком режиме микросхема может потреблять до 6 Вт. Как только система выполнит «тяжелую» работу, данные вновь будут перенесены в ядра Cortex-A7, а ядра Cortex-A15 «уснут» и перестанут потреблять электричество.

Переключение между кластерами ядер в теории должно занимать не более 20 миллисекунд.

Многоядерные процессоры фирмы Intel со структурой Silvermont