“我們創(chuàng)建了基礎計算平臺,使數(shù)字生活方式成為可能;我們與更廣泛的生態(tài)系統(tǒng)密切合作,讓每一代設備的創(chuàng)新都更上一層樓。Arm正是這些體驗的核心?!编u挺說。
從TCS22到TCS23:Arm全面計算解決方案再升級
Arm全面計算戰(zhàn)略,是通過一整套針對特定工作負載而設計和優(yōu)化的IP作為一個完整的系統(tǒng)支持客戶無縫協(xié)同的工作。TCS22問世一年來,已經(jīng)為一系列工作負載提供了更高的計算性能和能效,并在多個設備中實現(xiàn)了全面計算戰(zhàn)略的所有要素:
——基于TCS22的高通第二代驍龍8移動平臺實現(xiàn)了高階連接計算的新水平,為包括三星、小米、一加、vivo、華碩和紅魔等眾多品牌的創(chuàng)新智能手機提供動力;
——Immortalis旗艦GPU產(chǎn)品為市場提供非凡的視覺體驗。Immortalis是Arm首款基于硬件光線追蹤技術(shù)的移動GPU,可以顯著優(yōu)化安卓游戲體驗。無論是在《原神》中實現(xiàn)更引人入勝的沉浸式故事情節(jié),還是為騰訊新發(fā)布的游戲引擎帶來60fps甚至更高的幀率,光線追蹤技術(shù)正在為手游玩家提供令人驚嘆的視覺體驗;
——與MediaTek合作,其基于TCS22的天璣9200移動芯片組在高跑分的OPPO、vivo智能手機以及其他即將上市的設備中搭載使用。
一年過去,Arm發(fā)布2023全面計算解決方案(TCS23)。據(jù)介紹,TCS23在設計時充分考慮了智能手機的需求:旗艦級的Arm Immortalis GPU帶來最佳的視覺體驗,全新的Armv9 CPU集群延續(xù)了Arm在智能AI的領先性能地位,各種新的提升和優(yōu)化,使Arm開發(fā)者能夠更容易地訪問軟件。
同TCS22一樣,TCS23將以上元素全部結(jié)合在全新的全面計算解決方案中,為整個系統(tǒng)的關(guān)鍵工作負載帶來了顯著提升。
鄒挺欣喜地表示,“這是我們?yōu)橹悄苁謾C推出性能最優(yōu)異的移動計算平臺?!?/p>
一起來看看TCS23的創(chuàng)新的改進。
解析第五代Arm GPU架構(gòu)
首當其沖的是GPU。Arm GPU出色的性能、全天候的電池續(xù)航時間為視覺計算在捕捉、創(chuàng)造和使用方面的最佳體驗提供關(guān)鍵支持。
此次發(fā)布的第五代GPU架構(gòu),因為引入延遲頂點著色(Deferred Vertex Shading,DVS)功能而重新定義了GPU中的圖形數(shù)據(jù)流,顯著減少了內(nèi)存帶寬,總體系統(tǒng)效率與功耗優(yōu)化高達14%,為相同的功率預算下提供更出色的視覺效果,或者在節(jié)省功耗的情況下提供更持久的沉浸式移動體驗,成為未來圖形和幾何復雜工作負載的關(guān)鍵,并具備擴展到更高性能水平的潛力。
全新的GPU架構(gòu)使下一代游戲和實時3D應用成為可能,并讓復雜的PC端和游戲主機體驗在移動設備上實現(xiàn)。
設想一下:當建筑師終于在現(xiàn)場直接通過建筑物實時3D效果圖將CAD規(guī)劃變?yōu)楝F(xiàn)實的時候,他們將為甩掉不堪重負的高端設計平臺有多么興奮!
首款基于第五代架構(gòu)的GPU芯片家族
基于第五代GPU架構(gòu),Arm此次發(fā)布了Immortalis-G720以及Mali-G720和Mali-G620。
專為旗艦智能手機而設計的Immortalis-G720,是Arm目前性能和能效表現(xiàn)最為出色的GPU。與上一代產(chǎn)品相比,其性能和能效分別提高了15%,系統(tǒng)級效率更躍升了40%,帶來更高質(zhì)量的圖形渲染,實現(xiàn)更身臨其境的視覺感受。
在相同配置下,Immortalis-G720相較基于第四代Valhall架構(gòu)的前一代產(chǎn)品面積僅增加2%。但值得關(guān)注的是,前一代產(chǎn)品在面積效率方面勝出相近競品高達20%,這是已經(jīng)得到了驗證的事實。
Arm Mali-G720和Mali-G620則是以優(yōu)異的GPU功能和特性和更低的價位帶來了媲美旗艦級的優(yōu)勢。
Armv9 Cortex計算集群
Cortex計算集群因為連續(xù)三年兩位數(shù)性能提升吸引眼球。
作為Arm高性能集群的關(guān)鍵組成,Cortex-X4性能比上一代產(chǎn)品提高了15%,功耗降低40%以上,其面積僅增加了10%。作為Cortex-X系列處理器中每平方毫米性能最出類拔萃的產(chǎn)品,Cortex-X4為包括3A級游戲、全天候生產(chǎn)力和后臺任務在內(nèi)的用例提供強勁支持,特別地,面向下一代人工智能和機器學習的應用也成為可能。
大核處理器Cortex-A720是業(yè)界主流的CPU IP,可提高持續(xù)性能,是新CPU集群的核心主力;而小核Cortex-A520是Arm出眾的高效性能核心。二者均比上一代產(chǎn)品的能效提高了20%。
DSU-120專門為滿足高要求的多線程用例設計,支持從可穿戴設備到智能手機、筆記本電腦的眾多設備,為用戶提供所需的性能和能效,成為CPU集群家族的有效補充。
新的集群提供更多的多核心管理系統(tǒng)單元(DynamIQ Shared Unit,DSU)電源模式,以支持更高效地使用更大的L3緩存,并減少外部DRAM流量,從而實現(xiàn)性能更佳、效率更高的片上系統(tǒng)(SoC)。
與頂級伙伴緊密合作,融合先進制程與計算能力
TCS23的研發(fā)悉心聽取了合作伙伴的反饋。如在采用Armv9處理器設計的新版CoreLink CI-700中引入創(chuàng)新技術(shù),進一步縮小了芯片面積,互連產(chǎn)生的延遲降低了25%,同時還優(yōu)化了空閑電源,在不影響電池續(xù)航時間的前提下實現(xiàn)杰出的系統(tǒng)性能表現(xiàn)。
為支持未來的節(jié)點過渡,Arm正在將先進的制程和計算能力更加緊密地結(jié)合起來,實現(xiàn)兼具出色性能與高效的設計。例如,與TSMC緊密合作,推出更加優(yōu)異的解決方案。今年早些時候,雙方在TSMC N3E制程工藝上順利完成了首個Cortex-X4的流片,共同打造定制的Arm IP,為充分利用制程工藝和處理器帶來的性能,功率和面積(PPA)優(yōu)勢做好準備。未來雙方還將通過設計分區(qū)和利用先進的封裝技術(shù),一同協(xié)作提高系統(tǒng)性能和能效,構(gòu)筑起面向未來的更加穩(wěn)固的生態(tài)系統(tǒng)。
新一代CPU和GPU IP產(chǎn)品,在端到端的系統(tǒng)優(yōu)化和整合后,將實現(xiàn)更出色的移動體驗,為當下和以后的移動用例解鎖了優(yōu)異的整體SoC性能。
助力數(shù)百萬開發(fā)者釋放創(chuàng)造潛力
基于Arm架構(gòu)的高性能、高能效計算為智能手機體驗所需要的計算能力提供強有力和豐富的支持,是其業(yè)內(nèi)引起了廣泛關(guān)注的原因;而為開發(fā)者充分釋放創(chuàng)造潛力,為現(xiàn)代工作負載充分發(fā)揮設計才能,則是Arm 全面計算解決方案的一部分。
目前,全球近900萬個移動開發(fā)者正專注于Arm架構(gòu)及應用進行開發(fā),為大眾提供熟悉和喜愛的沉浸式體驗——從高端游戲到區(qū)域性應用,Arm為編寫更便利、更簡單、更安全、更快速的軟件提供了所需的靈活性和通用性。
持續(xù)創(chuàng)新以面向未來市場
為了滿足定義未來計算的復雜需求,并確保開發(fā)者能夠輕松地在Arm架構(gòu)的平臺上無縫開發(fā),Arm計算平臺的能力極限不斷突破。
1.完全轉(zhuǎn)向64位
經(jīng)過多年努力,Arm架構(gòu)向64位遷移的任務已經(jīng)成功完成,實現(xiàn)了以64位計算性能支持安全創(chuàng)新,以抵御更先進的數(shù)字威脅,并提供可擴展的解決方案,為更廣泛的市場帶來更多高級的功能。
由是,這些成就去年都陸續(xù)得以實現(xiàn):Pixel 7純64位應用程序的操作系統(tǒng)、被多款高端手機采用的MediaTek首款全64位的安卓SoC。據(jù)中國主流應用商店近期報告稱,在前3000款常用的應用中,純64位系統(tǒng)應用的合規(guī)性接近百分之百。
2.提升安全性
數(shù)字化時代,數(shù)據(jù)暴露的風險也在水漲船高。Arm不斷研究數(shù)字安全對策,內(nèi)存標記擴展(MTE)功能,支持開發(fā)者在應用部署前后檢測和避免內(nèi)存安全漏洞,為用戶提供功能安全及信息安全的數(shù)字體驗。基于Armv9架構(gòu)的CPU所提供的MTE功能,已經(jīng)消除70%的內(nèi)存安全漏洞,在企業(yè)和消費者市場得到了廣泛的部署和應用。
從全面計算解決方案的創(chuàng)新升級不難看出,Arm始終站在技術(shù)前沿,通過不斷提升硬件的機器學習功能,讓開發(fā)者能充分利用AI和ML工作負載的優(yōu)勢,面向更多的消費級與企業(yè)級時市場提供服務。
“業(yè)內(nèi)對Arm高性能、高效計算的關(guān)注達到新高度,我們也必將一如既往、不遺余力地提供優(yōu)異的基礎計算平臺?!编u挺最后說。