Neuer ARM-Prozessor für „Always-On“-Notebooks

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Bis zu acht Kerne und neue Security-Erweiterungen: Der neue Cortex-A78C-Prozessor zielt auf schlanke Notebooks mit sehr langer Akku-Laufzeit.

Windows 10 läuft längst nicht mehr nur auf x86-CPUs, sondern auch auf Prozessoren mit ARM-Architektur. Gleiches gilt für Chrome OS. Vor diesem Hintergrund hat Chip-Designer ARM jetzt den Cortex-78C vorgestellt: Mit bis zu acht Kernen und bis zu 8 MByte L3-Cache ist der Prozessor als Triebwerk für moderne Notebooks gedacht.

Im Hinblick auf den zugedachten Einsatzzweck gibt ARM seinen A78C-Prozessoren neue Befehlssatzerweiterungen mit auf den Weg. Dazu zählt etwa die Unterstützung von „Pointer Authentication Code“ (PCA). Dieser soll Malware-Angriffstechniken wie Return Oriented Programming (ROP) und Jump Oriented Programming (JOP) verhindern. PCA ist so ausgelegt, dass sich Code-Fragmenten anderer Programme, die bereits im Arbeitsspeicher (RAM) vorhanden sind, schwerer missbrauchen lassen. Diese Erweiterungen hatte ARM eigentlich erst für die neuen ISA-Versionen ARMv8.3, ARMv8.4 und ARMv8.6 angekündigt.

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Bewährte Basis, auf mehr Performance getrimmt

ARM hat den neuen Chip vom Cortex-A78 abgeleitet. Die Mikroarchitektur und die Größe der L1- und L2-Caches sind gleichgeblieben, dafür lassen sich nun bis zu acht Kerne clustern – bislang war über den „Big-Little-Dynamiq“-Ansatz bei vier Kernen Schluss. Dieser sieht vor, neben den Hauptkernen weitere schwächere Kerne für Nebenaufgaben zu integrieren – im Falle des A78 sind dies bis zu vier Cortex-A55-Cores. Die neue C-Variante verzichtet zugunsten einer höheren Leistung auf diese Möglichkeit.

Konkret können Chiphersteller den L1-Cache für Daten und Instruktionen mit 32 bis 64 kByte pro Kern bemessen, den L2-Cache von 256 bis 512 kByte dimensionieren. Der L3-Cache ist optional und kann zwischen 512 kByte und 8 MByte groß sein. ARM empfiehlt den Vollausbau, wenn die Gesamtrechenleistung möglichst hoch sein soll. Grafik- und 3D-Inhalte berechnet die integrierte Mali-G78-GPU.

Interessant: ARM hat seine A78-Familie für die hochmoderne 5-nm-Fertigung ausgelegt. Derzeit beherrschen nur TSMC und seit kurzem auch Samsung die Massenfertigung in diesem Verfahren. Die Produktionskapazität bei den Taiwanern hat sich laut Insider-Berichten zumindest bis Jahresende Apple gesichert.

Bisher nur wenige Notebooks mit ARM-Prozessoren im Handel

Das Angebot an Notebooks mit ARM-basierten Zentralprozessoren ist bislang überschaubar. Microsoft hat das Surface Pro X am Start, ein sogenanntes „Detachable“, das als Hauptchip den „Microsoft SQ1“ einsetzt, eine modifizierte Version des ARM-basierten Snapdragon 8cx von Qualcomm. Samsung verkauft das Galaxy Book S, ein sehr schlankes Notebook mit langer Laufzeit und integriertem LTE-Mobilfunk. Am 10. November wird Apple aller Voraussicht nach erste Macbooks mit „Apple Silicon“ ankündigen – selbst entwickelten System-on-Chips (SoC), die unter anderem auch ARM-Kerne einsetzen.

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