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作為移動(dòng)芯片領(lǐng)域的王者，Arm每年都會(huì)帶來新的CPU、GPU、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方案最近推出了全新的技術(shù)方案Arm TCS22，即2022年的綜合計(jì)算解決方案，包括一系列IP組合。

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CPU方面是全新旗艦超大核心Cortex-X3、大核心Cortex-A715和升級(jí)版的小核心Cortex-A510(名字沒變)。

GPU方面是旗艦級(jí)首次支持硬件光跟蹤Immotalis-G715、高端的Mali-G715、高端的Mali-G615。

互連是升級(jí)版。DSU-110。

接下來，讓我們分別看看變化。

【CPU：超大核性能提高25%，三個(gè)核心組合更靈活。

2021年3月底，Arm全新的正式發(fā)布Armv9指令集被稱為未來10年最重要的創(chuàng)新和移動(dòng)計(jì)算的基石。

Armv9重點(diǎn)加強(qiáng)矢量計(jì)算(SVE2指令集)、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)字信號(hào)處理、加強(qiáng)安全，繼續(xù)提高性能，被稱為IPC未來兩代性能將提高30%以上。

當(dāng)然，它完全向下兼容Armv8。

Armv9指令集的Cortex-X驍龍8/驍龍8 、天璣9000/天璣9000 應(yīng)用于旗艦移動(dòng)處理器，此次發(fā)布為新一代Cortex-X3。

Cortex-X3.架構(gòu)設(shè)計(jì)的變化相當(dāng)深刻和廣泛。例如，解碼器的周期指令從5個(gè)增加到6個(gè)，亂序執(zhí)行窗口從288個(gè)增加到320個(gè)， ALU從4個(gè)到6個(gè)，二次緩存容量從512KB翻番到1MB，32位指令集不再支持。

性能方面，3.3GHz頻率、1MB二級(jí)緩存、8MB基于三級(jí)緩存的配置Cortex-X與安卓旗艦處理器相比，最多提高25%。

3.6GHz頻率、1MB二級(jí)緩存、16MB在三級(jí)緩存的配置下，主流筆記本處理器(Intel i7-1260p)單核性能最多高出34%。

Cortex-A與去年相比，715注重性能與能效的平衡Cortex-A710能效在同等性能下提高20%，在同等功耗下提高5%。

同時(shí)，它已經(jīng)達(dá)到了上一代超大核Cortex-X性能水平1。

對(duì)了，A也只支持64位指令集。

Cortex-A510名沒變，性能也沒變，但能效提高了5%，應(yīng)與更新制造工藝相結(jié)合。

同時(shí)，它也是保留32位指令集支持的唯一核心。如果一款A(yù)pp還沒有升級(jí)到64位，以后只能靠小核心執(zhí)行，效率必然會(huì)大大降低。

Arm也旨在通過此舉加速行業(yè)向64位的轉(zhuǎn)型。

另外，DSU-110互聯(lián)單元也更加強(qiáng)大靈活，支持核心數(shù)量增加50%，如Cortex-X最多12個(gè)核心，16個(gè)MB三級(jí)緩存還支持更多指令集。

big.LITTLE大小核的組合也更加靈活豐富，同樣的1 3 4，X3 A715 A與去年相比，510的組合是去年的X2 A710 A510性能可提高12%。

1 4 4則可比1 3 4性能最多提高21%，21% 2 最多可提高23%，第一次加入8 4 0這種組合，面向中高端筆記本，性能高出120%。

總體而言，Cortex CPU今年的升級(jí)相對(duì)正常。X3、A715是預(yù)期的對(duì)位升級(jí)，A510本身幾乎沒有變化。

但是，結(jié)合新的DSU-三個(gè)核心配置更加靈活多變，能夠滿足不同設(shè)備和應(yīng)用場(chǎng)景的不同需求，包括在筆記本領(lǐng)域繼續(xù)競(jìng)爭(zhēng)Intel、AMD x86雙雄。

【GPU：首次迎來硬CEL代理件光追 名字變了

Arm Mali GPU憑借與Cortex CPU整合優(yōu)化和持續(xù)迭代升級(jí)已成為移動(dòng)行業(yè)的絕對(duì)主流，出貨量全球領(lǐng)先，累計(jì)超過80億。

這一次，Arm GPU旗艦車型放棄了超級(jí)變臉Mali傳統(tǒng)名稱改為新的Immortalis第一款型號(hào)Immortalis-G715”。

改名的主要原因是基于硬件的光跟蹤首次支持，和NVIDIA、AMD、Intel進(jìn)入光追時(shí)代的高性能顯卡。

當(dāng)然，Arm GPU不是第一個(gè)支持光追的移動(dòng)產(chǎn)品，Imagination以前做過，但兩家公司的影響力卻不一樣，Imagination到目前為止，光追方案還沒有落地。

其實(shí)，去年的Mali-G710已經(jīng)支持軟件光追，聯(lián)發(fā)科天竺9000開啟此功能并用于OPPO Find X5 Pro今年升級(jí)為硬件光追級(jí)為硬件光追。

當(dāng)然，光跟蹤非常消耗硬件和軟件資源，通常會(huì)大大增加功耗Arm宣稱，Immortalis-G715光追單元只占著色器核心面積的4%左右，功耗很低，帶來了3倍以上的性能提升(比較軟件光追)。

以下是Arm官方給出的光追效果對(duì)比圖，右半部分是打開光追，可以看到豐富清晰的反射和陰影，與非光追不同。

當(dāng)然，性能、功耗、效果都有待實(shí)際考驗(yàn)。

VRS可變刷新率也成為標(biāo)配，同樣追上了NVIDIA、AMD、Intel的腳步。

該技術(shù)屬于DX簡(jiǎn)單地說，12類可以改變單幀圖像中的著色率，有選擇地降低圖像部分區(qū)域的細(xì)節(jié)水平（屏蔽/圖像邊緣等），從而在幾乎不影響圖像質(zhì)量的情況下提高圖形性能。

Arm展示了VRS在騰訊王者榮耀中，原畫面和VRS圖片幾乎沒有區(qū)別，但在性能上，官方聲稱幀率可以提高40%。

回到常規(guī)層面，Immotalis-G715的推廣也相當(dāng)可觀，官方聲稱對(duì)比上代Mali-G710同等功耗下性能提高15%，機(jī)器學(xué)習(xí)性能直接翻倍，同等性能下能效提高15%。

它可以配置10-16個(gè)核心。

另外，Arm執(zhí)行引擎也了執(zhí)行引擎，主要有三個(gè)方面:

一是重新設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換模塊，大大縮小占用面積。

二是升級(jí)乘積累計(jì)算(FMA)，將模塊數(shù)量翻倍，進(jìn)一步提高性能和能效。

三是支持矩陣乘法指令(Matrix Multiply)，它可以提高計(jì)算攝影和圖像的效率，這也是機(jī)器學(xué)習(xí)性能翻倍的主要來源。

在其他方面，指令流前端(Command Stream Frontend)、層次細(xì)節(jié)(LOD)、固定率壓縮(AFRC)等技術(shù)升級(jí)。

同時(shí)，Arm 也發(fā)布了高端的Mali-G715 GPU(相同的編號(hào))，無光追，能效提高15%，可配置7-9個(gè)核心。

還有高端的Mali-G615，最多可配置6個(gè)核心。

兩人都支持VRS可變刷新率變刷新率了Arm GPU標(biāo)配也升級(jí)了執(zhí)行引擎。

總體而言，Arm GPU今年變化極端，新引進(jìn)的頂級(jí)核心Immortalis-G715整體煥然一新，性能明顯提升，尤其是手機(jī)游戲的光追新時(shí)代。

Mali-G715、G615的亮點(diǎn)在于普及VRS。

【未來:一年一變 每年提高兩位數(shù)性能

有趣的是，Arm這次大方宣布未來兩年的路線圖。

明年的TCS23，超大核CPU升級(jí)為CXC23(預(yù)計(jì)命名Cortex-X4)大核、小核分別升級(jí)為Hunter、Hayes，DSU升級(jí)為互聯(lián)單元Hayden，旗艦GPU則升級(jí)為Titan。

后年的TCS24，超大核CPU再次升級(jí)為CXC24(預(yù)計(jì)命名Cortex-X5)大核升級(jí)為Chaberton，小核保持不變還是不變Hayes，旗艦GPU繼續(xù)升級(jí)為Krake。

另外，沿用多代CoreLink CI-700一致性互聯(lián)技術(shù)CoreLink NI-700片網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)終將迎來更新，代號(hào)Tower。

希望Arm未來能夠在能效、可擴(kuò)展性、平臺(tái)安全性等方面齊頭并進(jìn)。