2011年度 コンピュータアーキテクチャ特論 お題② ARM vs. Atom 2011年6月20日 ～ARM派～ 「お題②」 ～ARM vs. Atom～ • 我が社の今後の端末機器（スパートフォン、タ ブレット端末、等）のプロセッサプラットフォー ムとしてどちらを採用すべきか？ • 役割分担 – ARM派：学籍番号の下１桁が1/4/7 – Intel Atom派：学籍番号の下１桁が2/5/8 – CEO役：学籍番号の下１桁が0/3/6/9 2 赤字：お題①発表者 緑字：お題②発表者 • • • • • • • • • ARM派 2IE10064Y 田島修司 2IE10171R 黄 錫明 2IE11004N オウコウ 2IE11021E 菅 孝徳 2IE11027S 千葉一輝 2IE11034P 船津繁晃 2IE11047N 阿部祐希 2IE11051S 今村智史 2IE11054R 岡 慶太郎 • • • • • • • • • • 2IE11057K 韓 龍 2IE11061G 清水一憲 2IE11064E 田中堅三 2IE11067M 永倉翔吾 2IE11071N 福永龍太 2IE11077P 森 達則 2IE11084W 城島君守 2IE11087Y 中城亮祐 2IE11094S 三善浩司 2IE11097R 羅 偉銘 3 ARMとAtomに関する検討 システム情報科学府 修士1年 2IE10171R 黄錫明 2015/9/30 4 ARMとAtomについて ARM(Advanced RISC Machines) ◦ ◦ ◦ ◦ 電力効率に優れ チップ面積が小さい タブレット市場の大半を占める Windows 7は動作しない Atom(2008年3月) ◦ Windows 7を含む多くのOSに対応 ◦ マルチOSに対応 2015/9/30 5 消費電力 ARM社のデュアルコア(dual core)Cortex-A9、低消費電力版でも性 能はAtomを上回る ー2009/10/13 2GHz動作でのOsprey は800MHzの Atomの2.5倍の性能を発揮する。 http://eetimes.jp/news/3380 2015/9/30 6 消費電力と面積 =24.2mm2 2015/9/30 7 OS on ARM フリーカーネル 複雑なリアルタイムOS OS ARMプロセッサ搭載設計を考慮すると 多様なオペレーティング・システムを選択可能 2015/9/30 8 まとめ ARMファミリーは組み込み型での32 ビット RISC CPUのおよそ75%を占め 、全世界で最も使用されている32bit CPUアーキテクチャのひとつである。 http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/NEWS/20081118/319442/ http://ja.wikipedia.org/wiki/ARM 2015/9/30 9 以上、ARMを搭載することにする ご清聴ありがとうございました 2015/9/30 10 ARM vs. Intel Atom -ARM側主張展開- ARM vs. Intel Atom ARM 側主張展開 発表者：菅 孝徳 11 ARM vs. Intel Atom -ARM側主張展開- 12 発表概要 • ARM Cortex-A9 vs. Intel ATOM Z625 • 性能がほぼ同等の2つを選択 • ARM Cortex-A9 には高性能版，低消費電力版があるが，高性能版を 選択 • 引用元(明示しない場合はここからの引用) • ARM Cortex-A9 • http://www.arm.com/products/processors/cortex-a/cortex-a9.php • Intel ATOM Z625 • http://ark.intel.com/Product.aspx?id=49662&processor=Z625&spec- codes= ARM vs. Intel Atom -ARM側主張展開- 13 プロセッサ概要 ARM Cortex-A9 MPCore Intel ATOM Z625 • プロセス：TSMC 40G • 動作周波数： 1.9GHz • パフォーマンス： • コア数： 1 10K DMIPS • コア数：1～4 コア • 動作周波数： 2 GHz • チップ面積： 6.7 mm2 • スレッド数： 2 • Intel Smart Cache: 512 KB • 最大メモリサイズ：2 GB • メモリ： DDR2-800 • パッケージサイズ： 13.8mmx13.8mmx1.1mm ARM vs. Intel Atom -ARM側主張展開- 消費電力比 ARM Cortex-A9 MPCore • 最大消費電力： 1.9W Intel ATOM Z625 • 最大TDP*： 2.2W • クロック・ゲーティング機能 • パイプラインに命令が無いとき に，主な演算器の電力を消費 させない． 小型電子機器では，バッテリー容量に限りがある為， 消費電力が小さく，長い時間使えることが望ましい * TDP(Thermal Design Power：熱設計電力) 半導体回路が放射する電力量の最大値．最大消費電力とほぼ等しい． 14 ARM vs. Intel Atom -ARM側主張展開- 15 ビジネスモデル ARM • 開発した知的財産を半導体 メーカにライセンス Intel • 開発，製造，販売まで全て Intel が行う • ライセンスを基に独自のCPU 製品を開発可能 • 独自に改良を施すことがで きる． • 独自に改良を行うことはで きないが，開発コストを考え る必要はない． ARM vs. Intel Atom -ARM側主張展開- 16 互換性問題 • Intel の主張[COMPUTEX2011] • Intel Atom は互換性でARMより有利 1. 2. 3. Intel Atom では Windows 7 などの多くのOSに対応している． ARM版Windowsでは旧来のWindowsアプリケーションを利用不可 ARM ではフルブラウンジングできない[AMD2008] • Microsoft の指摘[COMPUTEX2011] • Intelの(2についての)発言は誤り，誤解を招くものである． • ARM の反論[AMD2011] • Intel の3の主張はソフトウェアの違いによるものであり，同じ条件で行うとど ちらもエラー無く閲覧できる． [COMPUTEX2011] COMPUTERWORLD “インテル、ARMに対する“強み”としてAtomのマルチOS機能をアピール” http://www.computerworld.jp/topics/bg/191779.html [AMD2011] PC Watch “ARM、IntelによるAtom優位の主張に強く反論” http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2008/0910/arm.htm ARM vs. Intel Atom -ARM側主張展開- 17 終わりに • ARMとIntel Atomのプロセッサの比較を行った． • 性能がほぼ同等の2 つのプロセッサの比較 • 小型電子機器で大きな要素である消費電力でARMが優位 • 互換性の問題は Intel が公平でない条件で比較を行ったもの • Intel も Atom の開発に力を入れている • 将来的に Atom が優位に立つ場合は，乗り換えることも考えるべき • 現時点で Intel Atom を選ぶことは時期尚早 ARM vs Intel Atom システム情報科学府 修士1年 千葉一輝(2IE11027S) ARMとは 組み込み機器等に用いられる32ビットRISC CPU 低消費電力が魅力 全世界で最も使用される32bit CPU 累計コア出荷数は200億個 年間コア出荷数は40億個[1] Intel Atomとは インテルにより開発されたマイクロプロセッサ 低消費電力 組み込み機器に向く 回路やクロック周波数の問題で消費電力が大きかった モバイル端末では余り使われなかった ARM vs. Intel Atom 消費電力の違い クロック周波数の違い Cortex-A9とZ600シリーズの比較 Cortex-A9 ARMの最新プロセッサ コア数・L1キャッシュは用途に応じて選択可能 幅広い市場にわたって活用できる 特徴[2] 消費電力を引き下げつつ性能を高める優れた電力性能 極めて条件の厳しいアプリケーションに対応する高いピーク 性能 ソフトウェアとツールにかける投資を複数のデバイスにわたっ て生かせる Z600シリーズ インテル社Atomのモバイル端末向けプロセッサ 最新型はZ600 前世代の製品と比べ待機電力は1/50以下、音楽再生時の消 費電力は1/20以下、Webブラウジングや動画再生は1/2～1/3 以下の消費電力[3] 消費電力はシリーズ中最も小さい コア数は1 性能比較 プロセッサ クロック周波数 消費電力 Cortex-A9(single) 830MHz 0.4W Cortex-A9(dual,power optimized) 800MHz 0.5W Z600(最新モデル) 800MHz 1.3W Cortex-A9(dual,performance optimized) 2000MHz 1.9W Z670(高周波数モデル) 1500MHz 3W クロック周波数と消費電力 同じクロック周波数でもARMのほうがIntel Atomよりも消費電力がはるかに小さい Atomは最も周波数の高いモデルでも、消費電力・周波数共にARMに劣る まとめ 我が社の今後の端末機器（スパートフォン、タブレット端 末、等）のプロセッサプラットフォームとしてどちらを採用 すべきか？ ARMを採用すべき ARMは幅広い用途に使用可能 同じ性能でも消費電力はARMのほうが低い 性能重視にしてもARMのほうが低消費電力かつ高周波 数 参考文献 [1]ARM、次世代プロセッサコア「Cortex-A15」に関する説 明会を開催 http://journal.mycom.co.jp/articles/2010/09/10/cortexa15/index.html [2]ARM Cortex-A9 プロセッサ http://www.jp.arm.com/document/whitepater/pdf/pdf10.pdf [3]インテル、スマートフォン向けプロセッサ「Atom Z600」シ リーズ http://ktai.impress.co.jp/docs/news/20100506_365656.html 今後の端末機器のプロセッサ プラットフォームとして，ARMと Atomどちらを採用すべきか ARM派主張 システム情報科学府 情報学専攻 2IE11034P 船津 繁晃 ARMについて 特徴 既に色々な携帯・電子機器に搭載されている． （iPhone，iPad，スマートフォン等） - 32bit組み込みCPUシェアの大部分を占める 実装トランジスタ数が少なく，他のプロセッサよ りも軽量である． ARMについて 利点 ・電力効率が良く，低消費電力である ・同一アーキテクチャで様々な処理性能をカバーして いる ・様々な製品への搭載実績があり，アーキテクチャに 統一性があるため，製品開発において扱いやすい ・様々な利用形態でARMコアを利用することができる Atomについて ARMに対抗するIntel製プロセッサ 端末機器プラットフォームとしての歴史は浅く， ・Moorestown ・Oak Trail - 2010年5月 - 2011年4月 等が発表されている． Atomに対するARMの対応 ARMはIntel Atomに対抗すべく，昨年9月に 最新プロセッサ「Cortex A15」を発表 - 現行製品と同程度の低消費電力 - 約5倍の処理性能 →今年中にはA15ベースのプロセッサが市場に 出回る見通し 他社の対応 Microsoftの動き - 「Windows Phone 7」OSでARMアーキテクチャをサ ポートしている - 次期Windows OSでは同アーキテクチャ対応のタブ レット向けバージョンを投入予定 ⇔ ARMを介して，Windowsもタブレット市場等へ の介入があるかも？ まとめ ・これまでの実績により，低消費電力での高性能さに 定評があり，端末機器用プロセッサの開発技術は 他社より優れていると期待できる． ・Microsotfの協力等，今後の市場発展の見通しも十 分にあると考えられる． よって結論としては，ARMを搭載すべきである． 参考文献 ・Laineema デジタルハードウェア徹底レビュー(livedoor Blog) http://laineema.gger.jp/archives/2572603.html ・MCU EXPO.com http://ednjapan.cancomj.com/content/techsource/mcuexpo/topstory_01.html ・WirelessWire News http://wirelesswire.jp/Watching_World/201105311238.html ・Wikipedia http://ja.wikipedia.org/wiki/ARMアーキテクチャ 我が社の今後の端末機器（スパートフォン、タブ レット端末、等）のプロセッサプラットフォームとして どちらを採用すべきか？ 2IE11047N 阿部祐希 何を基準に判断するか?? • 消費電力 – バッテリーの持ちに影響 • 実行性能 – アプリケーションの処理時間に影響 • いままでのアプリケーションの互換性 – ソフトウェア開発の困難度に影響 将来を見据えて • 消費電力は低く、実行性能は高いに越したこ とはない！！ 将来成長しそうなプロセッサプラットフォームを採用したい!! ARM vs Atom • 現在(2008年) – AtomとARMの条件(動作周波数など)をそろえた 場合 ARMの方が高速!! 動作周波数をそろえているので、消費電力も同等と考えられる http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2008/0910/arm04.jpg Atomが高性能化するのか?? • Intelは新しいアーキテクチャのAtomを開発す ると発表[1] • Intelは次世代半導体技術のTri-gateトランジ スタを発表 [2] – 他社を５年リードすると言われている – 低消費電力を実現 将来を見据えるとどちらもあまり性能面では変わらないと考える [1]http://news.cnet.com/8301-13924_3-20062087-64.html [2]http://www.geocities.jp/andosprocinfo/wadai11/20110521.htm シェア状況 • 2001年ARMの組み込みマイクロプロセッサで、 76.8％ – 次世代のPSPに使用されることが決定 – ほとんどのスマートフォンはARMを使用 ソフトウェアを１から作り出さなくてよい!! Windows８ • Windows8にARMアーキテクチャが対応 – よりARMのソフトウェア互換性が高くなると予想 – Atom(x86)をタブレット端末に使用するうまみが減 少 世界の流れはARMに来ている http://slashdot.jp/it/article.pl?sid=11/05/21/0942221 まとめ • 将来ARMとAtomの性能差はなくなる可能性 • ARMの方がスマートフォン市場開発が進んで いる • Atomを使用するとソフトウェア開発コストもか かる 自社はARMで決定!! 我が社の端末機器に採用すべきは？ ～ARM vs Atom～ 情報知能工学専攻 修士1年 今村智史 43 今後の端末機器に求められること[1] • 場所と時間を選ばずブラウザ，メール及び メディア再生がSeamlessに可能 • 購入後も機能を変更でき，時間経過に伴う ユーザの要求内容の変化に対応可能 • 常時持ち歩け，片手での容易な操作が可能 高性能，低消費電力，多機能，コンパクト 参考[1]：http://www.semiconportal.com/archive/blog/insiders/inoue/110121-mobile-analyze.html44 ARMとAtomの比較(性能) • 前提 – 同一動作周波数 – 最新のコンパイラを使用 – 同容量のL2キャッシュ 5個中4個のベンチマークに おいてARMのプロセッサが 高性能 • 5種類の組み込み プロセッサ向け ベンチマーク実行に おける性能を比較 45 出典： http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2008/0910/arm.htm ARMとAtomの比較(消費電力) • 前提 – プロセッサの状態と消費電力の算出方法は同一 Full Speed で動作 DeepSleep Mode 出典： http://pc.watch.impres s.co.jp/docs /2008/0910/arm.htm 6.7倍 低消費電力 23.11倍 低消費電力 46 ARMとAtomの比較(機能性) • Intelのビジネスモデル – 開発，製造，販売までをIntel１社のみで行う ⇒Atomを採用する場合，Intelの製造したものを そのまま端末機器に搭載 • ARMのビジネスモデル – プロセッサの半導体を製造していない – 知的財産を半導体メーカーにライセンス ⇒ARMを採用する場合，独自の機能を追加した プロセッサを端末機器に搭載可能 47 ARMとAtomの比較(サイズ) プロセッサ チップ・サイズ比 1 ARMプロセッサ 4 Atomプロセッサ 基板面積比 1 8 出典： http://www.kumikomi.net/ archives/2008/10/50arm.php ARMのプロセッサを搭載したほうが よりコンパクトな端末機器を製造可能 48 結論 • 以下の要素を考慮 – 性能 – 消費電力 – 機能性 – サイズ ⇒全ての点においてARMプロセッサが優位 よって・・・ 我が社の今後の端末機器のプロセッサ プラットフォームとしてARMを採用する 49 今後の端末機器として プラットフォームにはARMが有利 九州大学 システム情報科学府 修士1年 村上・井上研究室 岡 慶太郎 今後の端末機器に求められる物 • 低消費電力 – バッテリーが1週間もつことが要求される • 高性能 – 処理が大規模化 • 製品の差別化 • 価格 ARMとAtomの webレンダリング時間の比較 ARMの方がAtomよりも実行時間が短い • ARM – Cortex-A8 • Atom – Intel Atom Z500 ARMとAtomの 消費電力比較 ARMの方がAtomよりも消費電力が低い 製品の差別化のしやすさ • Atom – プラットフォームが統一 • 利点：低価格競争に寄与，プラットフォームの互換性 • 欠点：製品の差別化が困難 • ARM – プラットフォームを変更可能 • 利点：製品を差別化が容易 • 欠点：低価格競争に寄与しない ARMの方がAtomよりも製品を 差別化しやすい 今後の端末機器のプラットフォームは ARMで決まり • ARMは，高性能，低消費電力，製品の差別化 を達成可能 今後の端末機器のプラットフォームに ARMを使うべき ARM vs Intel Atom－ARM採用主張 2IE11057K 韓龍 ARM vs Intel Atom • • • • Performance Power consumption Chip Size Operating System Support Performance • ARM Cortex-A9周波数 ２GHｚ達成 • Performance/wattは Atomより５X • Performance/Dollarは Atomより５X以上 --Graph By www.coremark.org Power consumption 電力コストの比較 Sleep状態でARMの電力コストは Atomの1/100 平均でARMの電力コストは Atomの1/18 Chip Size TSMC GP Intel Atom(45nm) Intel 9M High-k Metal Gate Speed 1.1GHz～ 0.8GHz～1.8GHz Chip Size <=4mm^2 25mm^2(Core 9mm^) ARM Cortex-A8(65nm) ARMのChipSizeは少なくともIntelの1/2より小さい Operating System Support • The ARM architecture is supported by a large number of embedded and real-time operating systems including Windows CE, .NET Micro Framework, Symbian OS,FreeRTOS... • The ARM architecture is supported by Unix and Unixlike operating systems such as GNU/Linux, BSD, Solaris, Apple iOS • Microsoft announced on 5 January 2011 that the next major version of the Windows NT family (now known as Windows 8[) will include support for ARM processors. --by wikipedia まとめ ARM InterAtom（x86） Performance/watt High Low Performance/Dollar High Low Chip Size Small Large Support Windows Operating System No (in future,Yes) Yes ARMは同じ電力コストで性能はAtomより優れている、 ARMは同じ値段で性能はAtomより優れている 将来Windows Operating SystemもARMをサポートできる のでARMアーチテクチャー採用を主張する。 今後の端末機器の プロセッサプラットフォーム ARM派 2IE11061G 清水一憲 ARM?ATOM? ・ARM ARM Ltdにより開発されているARMアーキテクチャーを使うRISC CPU。組み込み機器や低電力アプリケーションに広く用いられる。製 造は他の企業で行われる。 ・ATOM 携帯情報端末や組込みシステム向けのマイクロプロセッサ。 開発製造は米インテル社が行う。 メリット・デメリット ・ARM メリット：消費電力が低い、SystemOnChipにできる デメリット：開発が大変 ・ATOM メリット：Windowsで作ったアプリが動く デメリット：消費電力が高い、SystemOnChipにできない 共有ベンダー ・ARM 単体プロセッサとして提供するベンダーだけで20社近く。ARMプロ セッサを自社チップに組み込んだベンダーの数まで入れると，40社以 上になる。 ・ATOM Intel１社のみ。現在はOEMメーカーはない。 パッケージ ・ARM 多用多種のパッケージが存在する。また，単体のCPUとしてでなく， 回路モジュールとして入手したり，設計図を入手することも可能。 ・ATOM サーバ，デスクトップ，モバイルなど用途に合わせて数種類存在する が，いずれも単にCPUパッケージ。 注目すべき点 ・消費電力 ・価格 ・開発 消費電力について 低消費電力である。 ↓ 端末機器に使用する際、駆動時間を考えバッテリーを小さく出来る。 放熱が少ない。 ↓ 軽量化が出来る。また、長時間駆動も出来る。 価格について 当然、安いほうが嬉しい。 商品を開発する際、CPUなどパーツは大量に使われるので、少しでも 安価であると全体のコストは大きく変わる。 開発について ATOMはx86アーキテクチャーであり、また現在存在する多くのアプ リケーションはx86で動くものである。このためATOMを使用する端末 機器では、容易に多くのアプリケーションを使うことが出来る。 しかしながら、「International CES 2011」の基調講演で、 Microsoftが「次世代のWindows OSでARMプロセッサをサポートす る。」と発表している。 このことから、多くのアプリケーションがARM用に移植されることが わかる。 端末機器で重要なこと ・重量、大きさ ・駆動時間 ・性能 ・使用可能なアプリケーション ・価格 採用すべきなのは ARM?ATOM? 採用すべきなのは ARM?ATOM? ・重量、大きさ →低消費電力、SystemOnChipより、軽量化小型化。◯ATOM 採用すべきなのは ARM?ATOM? ・重量、大きさ →低消費電力、SystemOnChipより、軽量化小型化。◯ATOM ・駆動時間 →低消費電力より、長時間駆動可。◯ATOM 採用すべきなのは ARM?ATOM? ・重量、大きさ →低消費電力、SystemOnChipより、軽量化小型化。◯ATOM ・駆動時間 →低消費電力より、長時間駆動可。◯ATOM ・性能 →どちらが良いかわからなかった。同じくらい？ 採用すべきなのは ARM?ATOM? ・重量、大きさ →低消費電力、SystemOnChipより、軽量化小型化。◯ATOM ・駆動時間 →低消費電力より、長時間駆動可。◯ATOM ・性能 →どちらが良いかわからなかった。同じくらい？ ・使用可能なアプリケーション →x86で動くアプリケーションが多数。しかしながら、今後はARMに移植。 △ARM ◯ATOM 採用すべきなのは ARM?ATOM? ・重量、大きさ →低消費電力、SystemOnChipより、軽量化小型化。◯ATOM ・駆動時間 →低消費電力より、長時間駆動可。◯ATOM ・性能 →どちらが良いかわからなかった。同じくらい？ ・使用可能なアプリケーション →x86で動くアプリケーションが多数。しかしながら、今後はARMに移植。 △ARM ◯ATOM ・価格 →ARMの方が安価。 結論 以上のことから ARMを使用すべきである。 情報知能工学専攻 2IE11067M 永倉 翔吾 32bit RISC CPUのプロセッサ ◦ Advanced RISC Machineの略称 ◦ RISC：縮小命令セットコンピュータ ARM60 CPU (P60ARM) 英ARM社により開発 ◦ 1983年、ARM社の前身Acorn Computersが製造開始 実は、世界で最も売れているプロセッサの１つ ◦ 携帯電話や携帯ゲーム機などに実装 ◦ 2009年頃から、スマートフォンやタブレット端末にも採用 （Cortex-A8, Cortex-A9） 米Intel社のマイクロプロセッサ 元々は携帯端末向けではなかった ◦ 2007年にIntel A100を発表以降、端末機器向けプロセッサ の開発を開始 2010年、スマートフォン・タブレット端末向けの 「Atom Z600」シリーズを発表 Atom Z600 消費電力が低い チップ面積が小さい 低コスト 高性能 Cortex-A9 「Osprey」の仕様 （Osprey: デュアルコア版のCortex-A9） 携帯端末に求められる要件を 満たしている (※) Dhrystone MIPS: Dhrystoneベンチマークプログラムの 実行結果をMIPS（100万命令毎秒）値で算出したもの 拡張性に優れている ◦ 基本命令セットは変わらず、拡張命令セットが追加 ◦ 以前のバージョンとの互換性が保たれている ◦ 拡張命令セットは任意に選択して搭載できる 用途に応じた柔軟な構成が可能 プロセッサ ARM (Cortex-A9 Osprey) Atom (Z670 Moorestown) 消費電力 低消費版: 0.50 W 高性能版: 1.90 W アイドル時: 0.20 W ピーク時: 3.00 W 低消費版: 4.9 ㎟ 高性能版: 6.7 ㎟ 0.80～1.00 GHz 高性能版は最大2GHz 従来（25㎟）の約6割 （14㎟程度？） チップ面積 動作周波数 命令セット 1.50 GHz CISC RISC（命令セットが簡潔） ⇒携帯端末向き (x86, 命令セットが複雑) 一概にどちらがいいとは言い切れないが、 携帯端末向きなのはARM ARMの特徴 ◦ 低消費電力、面積小、高性能と、携帯端末に求められる要件 を満たしている ◦ 拡張性に優れ、用途に応じた柔軟な構成が可能 Atomとの比較 ◦ ARMのほうが、携帯端末向きの性能を有している 今後の端末機器のプロセッサプラットフォーム として、ARMを採用すべき！ 「ARM社のデュアルコアCortex-A9、低消費電力版でも性能はAtomを 上回る | EE Times Japan」 ◦ http://eetimes.jp/news/3380 「インテル、スマートフォン向け新CPU 『Atom Z670』説明会を開催： ニュース（PC Online）」 ◦ http://pc.nikkeibp.co.jp/article/news/20110427/1031560/ 「ARMアーキテクチャの基礎知識」 ◦ http://www.cqpub.co.jp/interface/sample/200611/I0611064.pdf 「Wikipedia」 ◦ http://ja.wikipedia.org/wiki/ 「ASCII.jp：スマートフォンを席巻するARMプロセッサーの歴史 | ロード マップでわかる！当世プロセッサー事情」 ◦ http://ascii.jp/elem/000/000/577/577932/index-3.html 情報知能工学専攻 M1 2IE11071N 福永龍太 88 ARM, ATOMとは？ ARM, ATOMの比較 企業側の視点から(1) 企業側の視点から(2) まとめ 89 イギリスのマイクロプロセッサメーカーおよびその 製品の総称 低消費電力、低価格 Intel社が製造したマイクロプロセッサ ARMと比較すると消費電力が高い 高価格 90 ARM 携帯端末向けに作られ た組み込み用CPU ATOM 低消費電力 小型・軽量化 低コスト 市場占有率が高い PC向けに作られた組み 込み用CPU 高い消費電力 高コスト それほど普及してない 91 利益の最大化を図る 生産コストをできるだけ抑えたい コストパフォーマンスの良いARMが優勢 低価格＋低消費電力 92 市場占有率が高い 市場に出回っているARMのツールが豊富 開発環境が良い 93 ARMでは携帯端末の小型軽量化、低消費電力か が可能 低価格であるため開発コスト削減が可能 開発がしやすい 以上より、ARMを搭載するべきである 94 端末機器のプロセッサプラットフォーム としてARMを採用すべきである 情報知能工学専攻 2IE11077P 森 達則 製品開発に合って考慮すべき事項 「我が社の今後の端末機器（スマートフォン、タブ レット端末、等）のプロセッサプラットフォームとし てどちらを採用すべきか？」 経済性 製品の最終形態に大きな制約 製品によってシステム構成や要件が異なる 製品の開発サイクルが短い 対象とするプロセッサ ARM ARM Ltdにより開発されている，組み込み機器や低電力アプリケーショ ン向けに広く用いられているCPUアーキテクチャ ARMホールディングスはARMアーキテクチャの設計のみをしており， 製造は行っていない ARMはIPコアとして各社にライセンスされる 採用製品 携帯電話 ニンテンドーDS iPod PlayStation Vita Atom 米インテル社が開発製造 携帯情報端末や組み込みシステム向けのマイクロプロセッサ 採用製品 Windows7 ケータイ F-07C ネットブック 組み込みシステムにおける CPU選択の基準 CPU選択による製品開発への影響 後々のCPUの切り替えは困難 製品開発に生じる差 単純なピーク演算性能だけでなく，消費電力まで を考慮した演算効率が重要 CPU選択時に考慮すべき事項 消費電力 コスト バッテリの駆動時間を長くできる 設計の自由度 筐体を小さくできる 放熱設計の制約が軽減される 電源サイズを小さくできる チップ面積 実装パッケージ，電源容量，冷却装置のコストを抑えられる 半導体製品の値段はチップ面積に大きく依存 チップ面積が小さければコストが下がるのでチップの値段が下がる 普及状況 製品開発を第三者に依頼 プロセッサはソフトとハードの双方の開発に影響 グローバルに普及していないとエンジニアの確保が困難 消費電力 Atomに比べてARMの消費電力は低い [1] Power Time Mgmt In State state2 Atom 45nm Cortex-A8 40GS Cortex-A8 45LP 1.86 GHz 1.67 GHz 0.89 GHz P(W) Vdd P(W) Vdd P(W) Vdd c0(p0) 1% 2.400 1.10 0.431 0.90 0.312 1.10 c0(pn) 4% 1.000 0.80 0.293 0.77 0.116 0.94 c1 1% 0.750 1.10 0.172 0.90 0.006 1.10 c1e 4% 0.400 0.80 0.106 0.77 0.004 0.94 AtomはCortex(GS)の6.7倍， c2 5% 0.750 c4 5% 0.175 c6 80% 0.100 Avg P(W) 0.214 1.10 0.172 0.90 0.006 Cortex(LP)の23.11倍 0.30 1.10 0.026 0.77 0.002 0.94 0.000 0.00 0.000 0.00 0.032 0.009 [1] http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2008/0910/arm.htm チップ面積 Osprey※のチップ面積は45nmプロセス技術で製造 するAtomプロセッサの1/3～1/4の大きさ [2] ※英ARM社が開発した「Cortex-A9 MPCore」プロセッサの デュアルコア版を実装したプロセッサ [2] http://eetimes.jp/news/3380 普及状況 ARMコアの出荷数は2008年1月の時点で100億個 以上[3]，2010年9月の時点で200億個以上[4] 膨大な出荷数量はそれだけ多くの種類の製品がある ことを意味する 同時に，ARMベース製品の開発者の数が多いことを 意味する 必要な時に必要なだけのエンジニアの確保が可能 製品開発スケジュールの計画が楽 ちなみにAtomの出荷数は2011年5月の時点で1億台[5] [3] http://www.jp.arm.com/pressroom/08/080125.html [4] http://journal.mycom.co.jp/articles/2010/09/10/cortex-a15/index.html [5] http://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/event/20110602_450038.html まとめ 端末機器のプロセッサプラットフォームの選択 消費電力はARMの方が低い チップ面積はARMの方が小さい ARMの普及率が高い コスト面と今後の製品開発における影響を 考慮するとARMを採用すべき プロセッサプラットフォームとして どのCPUを搭載するべきか システム情報科学府 情報知能工学専攻 修士課程1年 2IE11087Y 中城亮祐 目次 • • • • ARM搭載のメリット Atom搭載のメリット それぞれに対する評価 結論 ARM搭載のメリット • 消費電力が少ない． • チップサイズが小さい． ⇒ 組み込み用途として，非常に適している． Atom搭載のメリット • 消費電力が少ない製品が登場している． • Windows と互換性がある． ⇒ 今後，新たな領域に進出する期待がもてる． 評価 • ARM と Atom はそれぞれメリットが異なる． ⇒ 単純な比較はできない． • したがって，以下の2点に集約される． – 端末機器にどのような機能をもたせるのか． – 今後，市場がどのように推移し，どちらのプロセッ サがデファクトスタンダードを獲得するのか． 結論 • 今後，組み込みや端末機器では ARM の優 位はゆるがない． • さらに，提供する端末機器でも，省電力性能 とチップサイズで圧倒的に ARM の方が適す る． ⇒ したがって，ARM を採用するべきである． 2011/6/20 ACA ARMvsAtom ARM VS ATOM -ARM派の立場から110 情報知能工学専攻 2IE11094S 三善 浩司 流れ 2011/6/20 ACA ARMvsAtom ARMの利点 ARMの欠点 まとめ 111 ARMの利点 低コスト 実績 ACA ARMvsAtom 低消費電力 2011/6/20 NintendoDS,PS Vita… iPhone4,Xperia… 112 ARMの利点 ARMのビジネスモデル ARM社だけでなく，製造メーカもハッピー 広いシェア，豊富な開発用のツール ACA ARMvsAtom ARM社自身では製造を行わず，知的財産を他社に提供す ることでライセンス料を得ている． 2011/6/20 113 ARMの欠点 従来のx86のアプリケーションの互換性が不明 http://www.computerworld.jp/topics/bg/191779.html ACA ARMvsAtom →Intelの「x86アプリケーションを使えない」という発言に対し， Microsoftは「誤解を招くものだ」と否定． 2011/6/20 Windows7が動かない →Windows8(モバイルを意識)でサポートされる． そもそも，タブレット・スマートフォンではiOSやAndroid OS が主流 114 まとめ 制限の厳しい組み込み向け機器での実績 端末機器という点 PCとは違うのだよ，PCとは ACA ARMvsAtom 低消費電力，低コスト 2011/6/20 ⇒ARM採用 115 ARMとAtom 情報知能工学専攻 社会情報システム工学コース 2IE11097R 羅 偉銘 ARMとは？ 概要 ARM社が設計したARM5/ARM6/ARM7/ARM9/ARM11各CPUコアを使 用した製品を指す。 パートナー企業が他に必要な部分を追加してARMマイコンとして商品化 している。 ARM社は設計のみのファブレス企業（IPベンダ）なので、製造を行ってい ない 歴史 元々はAppleのNewtonに採用され、注目される。 その後DECがコアの変更できる契約を結び、DECがチューンしたIPコア を商品化した。→StrongARM DECの担当部署をIntelが買収し、現在PDAや携帯などに広範囲に採用 されている。→XScale その後Motorolaもコアの変更可能な契約を締結している。 ARMとAtom戦争の背景？ PCと組み込みが急速な勢いで近づいている ・PCの組み込み化：x86プロセッサの価格と 消費電力の急速な減少 ・組み込みのPC化：急速な高機能化 消費電力に関わる 時代が始まる！！ Atomとは？ 米インテル社が開発製造した主に携帯情報端末や組み込み システム向けのマイクロプロセッサである。 本製品ファミリは、IA-32アーキテクチャに基づくカテゴリの製 品であり、インテル社の製品分類でも特に低消費電力化が 図られたLPIAと呼ばれるカテゴリに属している。LPIA製品と してはマイクロアーキテクチャから新規に開発された初めて の製品となり、米国時間2008年3月2日に発表され、その年 の夏から順次出荷されている。 どんな特徴がある？ ATOMのメリットとデメリット ・Windowsで作ったアプリが動く ・消費電力が高い、SystemOnChipにできない Armのメリットとデメリット ・消費電力が低い、SystemOnChipにできる ・開発が大変 Atomによるwindowsアプリが必要？ プラットフォームは windowsに限ることでは ない いろんな電子製品は ARMを使用してる（信頼 性が高い） やはり消費電力を考えな ければ やはりARMのほう が強い！！！ ご清聴ありがとうございました！
© Copyright 2024 ExpyDoc
