世界報道:Arm 2023 全面計(jì)算解決方案：架構(gòu)重塑，性能提升，全面邁入64 位計(jì)算時代?

在Arm 2023 全面計(jì)算解決方案推出的全新產(chǎn)品和解決方案，為整個系統(tǒng)的關(guān)鍵工作負(fù)載帶來了顯著提升。?

(資料圖)

當(dāng)前，生成式AI、層出不窮的移動應(yīng)用，對算力提出了更高的要求。與此同時，越來越多的創(chuàng)新應(yīng)用不僅對CPU提出了更高的性能要求，對GPU的性能要求也越來越高。面對未來計(jì)算的復(fù)雜需求，Arm正式推出了Arm 2023全面計(jì)算解決方案，并發(fā)布了全新的CPU、GPU等系列產(chǎn)品。在近期舉辦的Arm 技術(shù)媒體分享日上，來自Arm不同產(chǎn)品線的技術(shù)專家詳細(xì)介紹了Armv9 Cortex 計(jì)算集群、基于第四代X內(nèi)核的全新、基于第五代打造全新Arm GPU等產(chǎn)品，并通過一系列的產(chǎn)品對比，讓參會媒體更加直觀的了解到了全新產(chǎn)品在性能方面的提升。

Arm 產(chǎn)品營銷副總裁 Ian Smythe在開場致辭中指出，為了滿足定義未來計(jì)算的復(fù)雜需求，并確保數(shù)百萬開發(fā)者能夠輕松地在 Arm 架構(gòu)平臺上實(shí)現(xiàn)無縫開發(fā)，我們不斷突破

Ian Smythe表示，在Arm 2023 全面計(jì)算解決方案推出的全新產(chǎn)品和解決方案，為整個系統(tǒng)的關(guān)鍵工作負(fù)載帶來了顯著提升。

基于Armv9.2 架構(gòu)構(gòu)建全新CPU，能效比全面提升

在本次技術(shù)交流上，Arm詳細(xì)介紹了基于Armv9.2 架構(gòu)構(gòu)建的Cortex-X4、Cortex-A720 、Cortex-A520、DSU-120全新CPU產(chǎn)品。

Arm 終端事業(yè)部產(chǎn)品管理總監(jiān)Saurabh Pradhan率先介紹了最新的 Cortex-X CPU——Arm Cortex-X4，以及集合了 Cortex-X4 與全新 Cortex-A720 和Cortex-A520 的新一代 CPU 集群。他表示，Arm不僅通過擴(kuò)展性和PPA 表現(xiàn)，同時還擁有全新的功能。以上特性均基于全新 Armv9.2 架構(gòu)之上，確保 Arm CPU的架構(gòu)優(yōu)勢始終延續(xù)。

據(jù)介紹，相較于去年的安卓旗艦設(shè)備，Cortex-X4其性能提升了 15%，其能效比提高了 40%。在保持性能和效率優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，還兼具支持更高的可擴(kuò)展性，每個內(nèi)核的 L2 緩存可多達(dá) 2MB，廣泛適用于各類消費(fèi)電子設(shè)備。

Saurabh Pradhan表示，與所有的IPC 增長。在智能手機(jī)上啟動應(yīng)用、瀏覽網(wǎng)頁、頁面的加載和渲染，以及相機(jī)功能,兩位數(shù)的爆發(fā)式”工作負(fù)載提供了峰值性能。得益于前端微架構(gòu)中指令帶寬的逐步增加，Cortex-X4達(dá)到了同類產(chǎn)品中的一流性能。

新一代Cortex-A720的面積尺寸與。除此之外，與上一代Arm Cortex-A715相比，能效提升了表示，優(yōu)化后的

Cortex-A520 是全新小核，始終不懈地專注于在更小的芯片尺寸中實(shí)現(xiàn)更高的能效，與上一代 Cortex-A510 相比能效提高了 22%。這降低了低強(qiáng)度后臺工作負(fù)載所需的計(jì)算功耗，并由此延長了消費(fèi)電子設(shè)備的電池續(xù)航時間，從而提供更加持久的流暢體驗(yàn)?；趦赡昵巴瞥龅?Cortex-A510 合并核心 (merged-core) 架構(gòu)，及重點(diǎn)圍繞數(shù)據(jù)預(yù)取和分支預(yù)測進(jìn)行的新微構(gòu)架級的調(diào)整，我們大幅提高了新一代產(chǎn)品的能效。Cortex-A520 秉承“效率至上”的設(shè)計(jì)理念，且其性能也比 Cortex-A510 提升了 8%。

據(jù)介紹，Cortex-A520 是真正意義上的首個純 64 位 Arm 小核 CPU，隨著純 64 位的移動設(shè)備進(jìn)入市場，預(yù)計(jì)很快將會涌現(xiàn)更多此類設(shè)備。實(shí)際上，這也是Arm全面放棄32位CPU，全面進(jìn)入64位芯片時代。

新款 DSU-120 支持最高多達(dá) 14 個的內(nèi)核和更大的L3緩存，可助力構(gòu)建比前代產(chǎn)品更強(qiáng)大、性能更高的 CPU 集群。全新的 DSU-120 針對 DSU 的各方各面進(jìn)行了優(yōu)化提升。 在擴(kuò)展性方面，它支持從最低單核到最高 14 核，適用于消費(fèi)電子設(shè)備的各類 CPU 集群，其范圍涵蓋了從入門級智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備到旗艦智能手機(jī)和高端筆記本電腦的各個領(lǐng)域。DSU-120 還提供了全新的先進(jìn)功能，例如智能節(jié)能模式，它有助于提高整個 CPU 集群的效率。更高級別的效率表現(xiàn)能延長特定集群所針對的任何消費(fèi)電子設(shè)備的工作天數(shù)。DSU-120 還新增了24MB 和 32MB的 L3 緩存配置選項(xiàng)，進(jìn)而使得對應(yīng)集群擁有更高的性能和更低的系統(tǒng)功耗。

Saurabh Pradhan表示，無論是搭載于高性能筆記本電腦中的由十核Cortex-X4 和四核 Cortex-A720 CPU 所組成的集群，還是用于旗艦智能手機(jī)中的由單核Cortex-X4、四核 Cortex-A720 和四核Cortex-A520 所組成的集群，高度可擴(kuò)展的 DSU 都為 Arm 2023 全面計(jì)算解決方案（TCS23）奠定了根基。

據(jù)介紹，此次Arm 基于全新的 Armv9.2 架構(gòu)構(gòu)建了所有的新CPU 產(chǎn)品，以快速地將我們的全新架構(gòu)推向市場。除了內(nèi)存標(biāo)記擴(kuò)展（MTE）和 可伸縮矢量擴(kuò)展 SVE2，Armv9.2 架構(gòu)還為指針驗(yàn)證（PAC）全新添加了 QARMA3 算法，以提高在 Armv9 CPU 上激活安全功能時的性能表現(xiàn)。

基于第五代GPU 架構(gòu)打造的全新 Arm GPU，重新定義視覺計(jì)算

眾所周知，越來越多的創(chuàng)新應(yīng)用，除了對CPU性能要求更高之外，GPU扮演的角色也越來越重。在本次技術(shù)分享會上，Arm也全面分享了基于第五代 GPU 架構(gòu)打造的全新 Arm GPU：Immortalis-G720。

Immortalis-G720專為旗艦智能手機(jī)而設(shè)計(jì)，可帶來 15% 的性能提升，減少多達(dá) 40% 的內(nèi)存帶寬用量，有助于實(shí)現(xiàn)更出色且持久的幀率，最終帶來更高質(zhì)量圖形性能，實(shí)現(xiàn)更加扣人心弦的視覺感受。

第五代架構(gòu)提高了所有 GPU 的系統(tǒng)級圖形性能，意味著不僅大幅提高了 GPU 性能，還優(yōu)化了全新 Arm 2023 全面計(jì)算解決方案中的外部內(nèi)存、新的 CPU 集群和系統(tǒng)級緩存 (SLC) 之間的交互過程，從而提升了整體的性能表現(xiàn)。

第五代架構(gòu)致力于提升圖形管道，在移動設(shè)備上實(shí)現(xiàn)下一代高級別幾何學(xué)渲染游戲和實(shí)時 3D 應(yīng)用也成為了可能。據(jù)介紹，為了處理這些更復(fù)雜的場景，圖形管道首先引入了延遲頂點(diǎn)著色 (DVS) 以重新定義 Arm GPU 中的圖形數(shù)據(jù)流。DVS 利于性能隨內(nèi)核數(shù)增加而提升，使 Arm 的合作伙伴能夠在未來達(dá)到更高的性能水平。DVS 還有助于在高度復(fù)雜的游戲場景中保持穩(wěn)定幀率，同時為未來下一代的幾何內(nèi)容提供支持。

活動現(xiàn)場，Arm還通過一組數(shù)據(jù)，詳細(xì)介紹了Immortalis-G720在各種應(yīng)用中的性能表現(xiàn)。數(shù)據(jù)顯示，與 Immortalis-G715 相比，Immortalis-G720 的峰值性能提高了 25%，占用的內(nèi)存帶寬減少了 22%。 每個 Immortalis 和 Mali GPU 都實(shí)現(xiàn)了更高水平的能效表現(xiàn)，其平均能效比上一代產(chǎn)品提升了 15%。意味著新產(chǎn)品的每瓦性能更高，持久性能更出色。此外，系統(tǒng)級效率也有了顯著提高，內(nèi)存帶寬使用減少了多達(dá) 40%，且 CPU 負(fù)載有所降低。這要?dú)w功于全新添加的 GPU 指令和驅(qū)動程序的優(yōu)化。

在 TCS23 中，Arm做了大量的投入，保證 CPU、 GPU 協(xié)同工作，以發(fā)揮最優(yōu)化的系統(tǒng)級效率。在TCS23 中， Arm 的整體系統(tǒng)級效率不僅限于 CPU 和 GPU 一起，而是指系統(tǒng)級別的，還包括很多部分，尤其是 Immortalis-G720，我們將其建立在新的第五代架構(gòu)之上，其中一個最核心的變化就是延遲頂點(diǎn)著色 (DVS)，減少了 DRAM 流量，從而進(jìn)一步提升效率。

Arm的目標(biāo)是每年都能在 GPU 領(lǐng)域提供行業(yè)出眾的性能和效率，同時為開發(fā)者提供豐富的工具和資源，助其打造美輪美奐的視覺盛宴。

正如Ian Smythe所述，Arm2023 全面計(jì)算解決方案提供 64 位計(jì)算性能、支持安全創(chuàng)新，以抵御更先進(jìn)的數(shù)字威脅，并提供可擴(kuò)展的解決方案，從而為更廣泛的市場帶來更多高級的功能。所有這些，都是為了能夠確保開發(fā)者充分釋放其創(chuàng)造潛力，為現(xiàn)代工作負(fù)載充分發(fā)揮設(shè)計(jì)才能。

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