全新的CPU内核包括高性能核心Cortex-X1的升级版Cortex-X2,Cortex-A78的继任者Cortex-A710,以及时隔四年后升级的小核心Cortex-A55的全新版本Cortex-A510。这些三款全新的CPU核心都基于今年三月份推出的Armv9架构,可谓是“一键三连”,在改进性能和效率的同时,也将拥有扩展的SVE(可伸缩矢量扩展)、机密计算架构、内存标签扩展特性。
除了全新CPU,Arm还发布了Mali-G710 GPU产品,这是对Mali-G77和G78系列GPU的一次重大升级。Mali-G710采用了Valhall架构,这个架构自2019年被首次使用,并在去年的Mali-G78中有所小幅度优化。这意味着MediaTek天玑9000、Exynos 2100等设备都已经搭载了这种先进技术。
Arm高级副总裁兼终端设备事业部总经理Paul Williamson告诉记者,“我们引入新的产品命名规则,是因为引入了Armv9架构,我们希望用新的命名表示这个新架構将会给市场带来的变化。”除了全新CPU和GPU,Arm还发布了CoreLink CI-700一致性互连技术和CoreLink NI-700片上网络互连技术,与Arm CPU、GPU和NPU IP搭配,可以跨SoC解决方案增强系统性能。
Armv9架構中的三个系列分别是针对通用计算的A系列,实时处理器的R系列,以及微信应用程序处理器的大型多核处理器M系列。此前报道称未来两代移动基础设施CPU的性能提升将超过30%。首款基于Armv9 架構 的移动处理器最快将在今年底问世,可能来自MediaTek或其他供应商。
值得注意的是,全新的Armv9 架構 的产品X2 和 A710 总体保持着X1 和 A78 的目标,而X 系列愿意在合理范围内折衷功率,以通过微体系结构提高性能。而A710 更着重于PPA(性能、功耗、面积)的平衡,将通过更智能设计提高性能与效率,小核A510 是四年来的首次更新,是一种全新的、小巧设计。
至于具体数据显示,在SPECint2006测试中,在相同工艺制程和频率下,X2相比X1集成单核性能提升16%,机器学习能力提升高达二倍。但由于此处比较的是8MB L3缓存与4MB L3缓存设计,因此16%是否主要由大缓存还是核心本身决定暂无明确答案。不过,对于手机SoC设计公司来说,无论哪种方式,都需要付出更多努力以实现这一目标,因为它要求他们提供更高水平的能效比,同时不降低手机电池寿命。
同样地,在考察到ARMv8.2时代开始推广64位应用程序过渡之后,现在虽然行业向64位转变,但中国市场仍然缺乏像Google Play这样的生态系统支持32位应用程序,因此对于ARM来讲,为满足需求而选择2023年仅提供64位移动应用大、中、小核也是一个重要考虑因素。这意味着未来的SoCs如果想要运行32位应用,只能依靠较为老旧但仍然有效的小核心进行执行,即使是在采用最新ARMv9 架構 的设备上也如此限制用户选择,不利于软件开发者的迁移过程以及用户体验提升。
最后,从功能角度看,全新的ARMv9 架構 提供了一套更加复杂但灵活且具有潜力的组件,如“合并内核”策略,使得其能够实现既保持良好单线程表现又能应对多线程任务。在实际工作负荷中,这样的优势尤为显著,因为即便是在共享管道的情况下,其影响力也不超过百分之几。这对于那些追求最佳资源利用、高效能消耗以及轻量化打包的大型项目来说是一个巨大的福音,它可以帮助它们减少不必要开销并节省能源成本,同时也极大地促进了现代科技发展步伐加速的事实表明:这场竞赛从未停止过,每一次创新都是为了赢得接下来的战斗。