big.LITTLE, il “motore” del Galaxy s4

Di - 4 April 2013 - in
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big.LITTLE, ovvero la tecnologia per CPU che verrà utilizzata nel Galaxy s4, è oggetto ultimamente di notevole attenzione nel settore mobile e smartphone. I suoi benchmark estrapolati dai test effettuati sull’ Exynos 5  octacore Samsung, ne evidenziano una capacità di calcolo davvero molto elevata. In più, con buona probabilità, questo tipo di tecnologia verrà utilizzato anche nel Galaxy s4 mini, seppur con caratteristiche hardware diverse (si parla di un 2+2 core). Andiamo quindi a scoprire come è strutturata e come lavora questo tipo di tecnologia chiamata big.LITTLE.

La tecnologia big.LITTLE, si avvale di una architettura ibrida che affianca una CPU ad alta performance (big CPU), ad una CPU a ridotto consumo energetico (LITTLE CPU). Nel caso specifico del SoC Exynos 5 octa, il motore del Galaxy s4, la coppia delle CPU è composta da un Cortex A15 quadcore 1.6ghz (big) ed un Cortex A7 quadcore 1.2ghz (LITTLE). Senza scendere nel dettaglio tecnico di queste 2 CPU, si può dividerle comunque in 2 filosofie di rendimento completamente differenti. Una è una CPU asincrona (A7) che garantisce un alto rendimento energetico, l’altra è una CPU (A15) che è espressamente indicata per prestazioni elevate. Secondo i test del produttore questo tipo di SoC garantirebbe un risparmio energetico di circa il 50% a parità di prestazioni.

Test prestazionale/energetico con navigazione e MP3 attivi.

Per far si che il sistema scelga sempre la CPU giusta per effettuare l’elaborazione richiesta, la tecnologia big.LITTLE utilizza un kernel dinamico che indirizza il processo su uno o più core, a seconda della quantità di calcolo richiesta. A livello software, questo switch viene effettuato tramite due tipi di pianificazione delle risorse (migrazione), la CPU migration e la Task migration. Nella CPU migration, quando il sistema riconosce un deficit di calcolo, interviene a grandi linee nello “svegliare” un core, ed inserirlo nel flusso di esecuzione  per incrementare la capacità di elaborazione dati.

Schema della CPU migration

Con la Task migration invece, quando viene rilevata una richiesta di elaborazione molto elevata, il sistema va a massimizzare le risorse di calcolo indirizzando i processi direttamente alla big CPU.

Schema della Task migration

La cosa interessante è che il flusso dei processi tra i vari core, o tra la big e la LITTLE CPU e viceversa, avviene in un tempo infinitesimale, senza quindi gravare nei tempi totali di elaborazione. Altra caratteristica importante è che il firmware che gestisce il SoC è a monte del sistema operativo, e che quindi a prescindere dal S.O. utilizzato, non cambierà il comportamento del SoC, che rimarrà sempre ottimizzato.

Speriamo che questo tipo di innovazione, possa servire in un futuro prossimo, a rendere più longeva la durata delle batterie dei nostri Smartphone/tablet, da sempre il tallone di Achille di questo tipo di terminali.

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Dario Mola Articolo scritto da

Da sempre con la passione per l'informatica e le nuove tecnologie. Con l'universo Android è stato un vero colpo di fulmine, un progetto che seguo dalla versione 1.6 passando per tutte le Major Release successive. Mi piace andare a scovare applicazioni poco note per portarle alla ribalta, è un pò come contribuire alla crescita dell'ecosistema Android filtrando le applicazioni più valide e meritevoli. Appassionato di sport, scacchi, cucina e libri.

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