Arm DevSummit Arm は、ハイエンドのスマートフォンおよびラップトップ グレードの Cortex-A プロセッサ コアが完全に 64 ビットのみになる日付を設定しました。
その日付は2022年頃で、ArmはMakaluというコードネームのCPU設計を発表する予定です。これはおそらくCortex-A80でしょう。その後の最上位Cortex-Aコアも64ビットのみとなり、32ビットソフトウェアのネイティブ実行はサポートされません。これらの64ビット専用コアを搭載したデバイスは、2023年までに発売される予定です。
アーム副社長のポール・ウィリアムソン氏は、水曜日に開催されたチップデザイナーのバーチャル開発者会議の基調講演で、この変更を発表した。「私たちはコンピューティングアーキテクチャの考え方を変革する旅の真っ只中にいる」とウィリアムソン氏は述べた。「コアやCPUという概念から、フォームファクターやユーザーエクスペリエンスへと移行しつつある。これは、新たな可能性を切り開く包括的なアプローチだ」
これは非常に大きな意味を持ちます。Armの32ビット命令セットと64ビット命令セットは大きく異なり、32ビットコードのサポートを含めるとCPUコアごとにかなりのダイスペースを占有するからです。Cortex-Aシリーズの将来の追加製品からARM32を削除することで、その領域を例えば処理の高速化などに再利用できます。ARM32の削除は設計の複雑さを軽減し、シミュレーションと検証を多少容易にすると考えられます。
重要なのは、ARM32は1990年代の名残であり（それ以前は26ビットArmでしたが、ここでは取り上げません）、投機的実行などの最新技術を用いてハードウェアで最適化するのが難しいことです。これは、LDMIA sp!, {r0-r3, pc}r0をr3に復元し、スタックから戻りアドレスを取得するような命令があるためです。これらの命令はシリコン内で効率的に展開するのが難しく、投機的に実行してパフォーマンスを向上させることも困難です。ARM32の条件付き実行も、最新のパイプライン向けに最適化するのが困難です。
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Armのエンジニアたちは、Cortex-Aシリーズコアから32ビットという重荷を解き放ち、設計を合理化することに熱心に取り組んできました。A76は、アプリケーションレベルではARM32のサポートを継続したものの、カーネルレベルでの32ビットサポートを廃止した最初のプロセッサとなりました。
Armの技術担当副社長ピーター・グリーンハル氏は、2018年のA76発売当時、The Registerに対し、扱いにくい命令セットのデコードと実行のサポートを完全に廃止することは「当然の次のステップだ。いずれ実行する」と語った。
さて、その時期は数年後、ARM64のみのMakaluの登場で到来します。つまり、スマートフォン、タブレット、ノートパソコンに搭載される将来の64ビットのみのハイエンドCortex-A CPUコア設計では、従来の32ビットゲームやその他のアプリが動作しなくなるということです。とはいえ、これはそれほど心配することではありません。まず、Google Playストアは昨年32ビットアプリの受け入れを停止したため、2022年にはARM32アプリケーションは事実上存在しなくなるはずです。そして、私たちはスマートフォンやその他のArmベースのハンドヘルド機器、スマートデバイスで、64ビットOS上で64ビットアプリをほぼすべて使用しています。そのため、ARM32サポートの廃止は、Armモバイルエコシステムにとって最終的かつ論理的なステップと言えるでしょう。
ウィリアムソン氏によると、現在利用可能なアプリの約60%が64ビットビルドを提供しているとのことだが、これは少々不正確な表現に思える。Android、Windows、Linux、そしてその他のArmベースのオペレーティングシステムは、ARM64アプリ、カーネル、そしてドライバをサポートしている。AppleはiOS 11以降、自社製のArm互換プロセッサを搭載したデバイス上では、アプリを64ビットのみで動作させることを義務付けている。
念のため明確にしておくと、Armの移行日は将来のA型Cortexコア設計にのみ適用され、多くのファームウェア、ツール、プログラムコードが32ビットのままである、専門機器や組み込み機器、IoTデバイスに搭載されるCortex-RおよびCortex-M CPUには適用されません。サーバー側では、ArmのNeoverse E1 CPUコアは少なくとも既に64ビット専用です。また、ARM32をサポートするものとサポートしないものの、新旧のCortex-Aコアが混在するシステムオンチップをArmがどのように扱うかはまだ不明です。システムはシンプルさを保つためにARM64のみになる可能性が高いですが、古いコアでARM32アプリが実行される可能性もあります。
Armはまた、コードネーム「Matterhorn」と呼ばれる別のCortex-Aコアを2021年に発表予定で、おそらくCortex-A79になるだろうと示唆しています。MatterhornとMakaluは、今年発表される5nm Cortex-X1/Cortex-A78に続くものです。ウィリアムソン氏によると、MakaluはX1/A78と比べて30%の性能向上が見込まれています。®
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