Arm全新的全面計(jì)算解決方案--基于V9架構(gòu)的CPU

上周發(fā)布堪稱是 Arm新品發(fā)布上里程碑式的發(fā)布，因?yàn)樗_啟了一個(gè)新的時(shí)代！

“過(guò)去的 12 個(gè)月著實(shí)令人難以置信，整個(gè)世界正轉(zhuǎn)向基于Arm 架構(gòu)的計(jì)算，并正在利用 Arm 移動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)模優(yōu)勢(shì) 我們看到了場(chǎng)景定義的計(jì)算和專用的處理能力為用戶帶來(lái)了一種可能。

他們可以完全根據(jù)自己的意愿、時(shí)間和地點(diǎn)使用設(shè)備，且其性能、電池壽命和安全性絲毫不受影響，這將使設(shè)計(jì)人員能夠自由地進(jìn)行設(shè)備形態(tài)的創(chuàng)新、并開創(chuàng)新市場(chǎng)，我們稱之為 “數(shù)字賦能”，并相信這將激發(fā)出世界的潛能。

”在5月26日的Arm Total Compute 媒體溝通會(huì)上，Arm 終端設(shè)備事業(yè)部的總經(jīng)理 Paul Williamson指出，“消費(fèi)性電子設(shè)備計(jì)算的下一步就是全面計(jì)算，它基于三個(gè)關(guān)鍵原則：設(shè)備的性能、性能的可及性、設(shè)備的安全性。

今天我要介紹Arm第一款面向終端市場(chǎng)的全面計(jì)算解決方案---全面計(jì)算解決方案到底包括什么呢？全面計(jì)算解決方案是一套包含 IP 、軟件與工具的完整套件，能針對(duì)不同的市場(chǎng)應(yīng)用，打造出最佳 的 SoC 這次推出的技術(shù)產(chǎn)品都是基于 Armv9 架構(gòu)開發(fā)的， 它為未來(lái)十年的場(chǎng)景定義的計(jì)算設(shè)備奠定了基礎(chǔ)，這些解決方案本身也都包括一些新功能?！?/p>

他進(jìn)一步指出當(dāng)我們談?wù)?“全面計(jì)算 ”方法時(shí)，它是指我們共同優(yōu)化智能手機(jī)中計(jì)算系統(tǒng)的不同元素，使它們盡可能有效地在給定的功率范圍內(nèi)提供最佳性能。最重要的是通過(guò)提供一個(gè)單一的工具鏈、簡(jiǎn)單的API以及能夠看到如何使用這些工具的能力，使開發(fā)者能夠從這個(gè)整體的角度來(lái)處理新的用例?！昂饬坑?jì)算的方式以及將計(jì)算應(yīng)用于解決問(wèn)題和創(chuàng)造體驗(yàn)的方式，正在發(fā)生變化。

過(guò)去，我們可能會(huì)以CPU基準(zhǔn)和原始性能來(lái)衡量一個(gè)設(shè)備的水平，而現(xiàn)在，智能手機(jī)等設(shè)備已經(jīng)非常依賴圖形處理器（GPU）或神經(jīng)處理單元（NPU）驅(qū)動(dòng)的人工智能的增強(qiáng)，”他指出，“當(dāng)你看到今天的智能手機(jī)時(shí)，其外觀和感覺與2007年的第一批設(shè)備基本相同。

改變的是可以實(shí)現(xiàn)的體驗(yàn)，從類似游戲機(jī)的游戲到預(yù)訂乘車服務(wù)。這其中許多體驗(yàn)源于開發(fā)者的創(chuàng)新，這就是為什么為他們配備所需的性能、工具和洞察力是如此重要。”

他強(qiáng)調(diào)，全面計(jì)算能夠更好地幫助Arm的合作伙伴去應(yīng)對(duì)目前正在顯著增加的用于所有終端市場(chǎng)上的SoC的復(fù)雜性。對(duì)于合作伙伴而言，他們希望能夠?qū)⑿缕犯焖俚赝葡蚴袌?chǎng)。而全面計(jì)算解決方案包含了SoC設(shè)計(jì)流程中所需要的一切組件——硬件 IP、軟件、物理IP、工具和標(biāo)準(zhǔn)，將使Arm的合作伙伴在開發(fā)基于全面計(jì)算解決方案的新SoC時(shí)受益，讓他們能夠滿懷信心地通過(guò)最新的技術(shù)，將高性能的產(chǎn)品快速推向市場(chǎng)。

Arm 全新的全面計(jì)算解決方案--基于V9架構(gòu)的CPU

據(jù)介紹，Arm 全新的全面計(jì)算解決方案采用系統(tǒng)范圍的整體優(yōu)化方法，橫跨硬件 IP、物理 IP、軟件、工具和標(biāo)準(zhǔn)，為 Arm 的合作伙伴提供更為廣泛的選擇，滿足所有終端細(xì)分市場(chǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景和成本區(qū)間。

全面計(jì)算解決方案也將解鎖整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的新體驗(yàn)，例如，專為移動(dòng)設(shè)備設(shè)計(jì)、支持 AI 功能的交互式應(yīng)用場(chǎng)景，可以使用戶身臨其境觀看電視中豐富的 8K 內(nèi)容。所有的這一切再加上安全技術(shù)作為基礎(chǔ)，將為未來(lái)十年構(gòu)建可信的數(shù)字化服務(wù)。

這些解決方案的核心是 Arm 的全新 IP 套件，包括首批 Armv9 Cortex CPU、具有出色圖形功能的Mali GPU 和全新的 CoreLink 系統(tǒng) IP。

最新發(fā)布的Arm Cortex-X2 是 Arm 目前性能最強(qiáng)大的 CPU，相較于當(dāng)前旗艦型安卓智能手機(jī)，它的性能高出 30%。除了峰值性能外，Cortex-X2 還可在旗艦智能手機(jī)和筆記本電腦之間擴(kuò)展，使 Arm 的合作伙伴可以根據(jù)市場(chǎng)需求來(lái)設(shè)計(jì)基于不同場(chǎng)景的計(jì)算能力。

最新發(fā)布的Arm Cortex-A710 是首款基于 Armv9 架構(gòu)的大核 CPU，與 Cortex-A78 相比，能效提升 30% ，性能提升 10%。通過(guò)這些性能和效率的提升，當(dāng)智能手機(jī)運(yùn)行高要求的app時(shí)，用戶將獲得比以往更長(zhǎng)的使用時(shí)間以及更優(yōu)化的用戶體驗(yàn)。最新發(fā)布的Arm Cortex-A510 是 Arm 過(guò)去四年來(lái)推出的首款高效率小核，其性能提升 35%，機(jī)器學(xué)習(xí)性能提升超過(guò)三倍。它所帶來(lái)的性能水平已經(jīng)接近幾年前推出的上一代大核，適用于智能手機(jī)、家用設(shè)備和可穿戴設(shè)備。“Cortex-X2是完完全全面向智能手機(jī)市場(chǎng)的產(chǎn)品，我們預(yù)計(jì)在未來(lái)幾代的手機(jī)產(chǎn)品中就能看到Cortex-X2的身影。對(duì)智能手機(jī)和其他終端計(jì)算設(shè)備而言，64位將提供終極的性能表現(xiàn)。所以，Arm目前正與中國(guó)應(yīng)用商店生態(tài)合作伙伴進(jìn)行密切協(xié)作，確保主要app都能在今年年底前支持 64 位，從而為中國(guó)消費(fèi)者提供Cortex-X2所帶來(lái)的最佳性能提升體驗(yàn)?！?/p>

他強(qiáng)調(diào)，“目前我們正持續(xù)與中國(guó)的手機(jī)應(yīng)用商店合作伙伴密切攜手，來(lái)分階段實(shí)現(xiàn)向64位過(guò)渡，目前，Cortex-X2、Cortex-A510已經(jīng)是64位CPU，目前A710仍然支持32位，未來(lái)，我們預(yù)計(jì)到2023年，Arm在移動(dòng)應(yīng)用的大核跟小核都將僅支持64位?！?/p>

而Armv9-A CPU 群集（cluster）的支柱是新款的動(dòng)態(tài)共享單元（ DynamIQ Shared Unit）DSU-110，該組件可為不同的細(xì)分市場(chǎng)提供各種解決方案。DSU-110 具備可擴(kuò)展性、可支持多達(dá)八個(gè) Cortex-X2 內(nèi)核配置的出色性能、安全性和機(jī)器學(xué)習(xí)功能，同時(shí)還能確保效率表現(xiàn)。

Arm 全新的全面計(jì)算解決方案--基于V9架構(gòu)的GPU

“2020 年有超過(guò)十億個(gè) Mali GPU 出貨到市場(chǎng)上，這是連續(xù)第五年 Mali 的年出貨量超過(guò)十億，Mali GPU 成為世界最受歡迎的 GPU，它正驅(qū)動(dòng)著關(guān)鍵市場(chǎng)的技術(shù)發(fā)展與創(chuàng)新 它提供了最佳的手游、新的 AI 技術(shù)和應(yīng)用程序的體驗(yàn)，同時(shí)強(qiáng)化了家庭娛樂(lè)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用， Mali GPU 驅(qū)動(dòng)著 80% 的電視、超過(guò)半數(shù)的智能手機(jī)?！彼赋?。

據(jù)介紹，新款 Arm Mali-G710 是針對(duì)旗艦智能手機(jī)和不斷增長(zhǎng)的 Chromebook 筆記本市場(chǎng)所推出的高性能 GPU，在計(jì)算密集型體驗(yàn)方面（如 AAA 高保真游戲）的性能提升 20%。對(duì)于各種與機(jī)器學(xué)習(xí)有關(guān)的任務(wù)（如全新相機(jī)和視頻模式的圖像增強(qiáng)），Mali-G710 也帶來(lái)了 35% 的機(jī)器學(xué)習(xí)性能提升。

與去年類似，Arm 推出 Arm Mali-G610 ，作為次旗艦 GPU。該 GPU 繼承了 Mali-G710 的所有功能，但價(jià)格更低，促使合作伙伴能夠快速應(yīng)對(duì)這個(gè)不斷增長(zhǎng)的市場(chǎng)，并將高階應(yīng)用場(chǎng)景帶給更多的開發(fā)者和消費(fèi)者。Arm Mali-G510 實(shí)現(xiàn)了性能和效率的完美平衡，在中端智能手機(jī)、旗艦智能電視和機(jī)頂盒上，實(shí)現(xiàn)了 100%的性能提升以及22%的節(jié)能優(yōu)化 ，從而延長(zhǎng)了電池續(xù)航時(shí)間，提升了 100% 的機(jī)器學(xué)習(xí)性能。

Arm Mali-G310 是 Arm 最高效的 GPU，以最小的面積成本提供了最高的性能。通過(guò) Mali-G310， Valhall 架構(gòu)和高質(zhì)量圖形技術(shù)將被引入到更低成本的設(shè)備中，例如入門級(jí)智能手機(jī)、AR 設(shè)備和可穿戴設(shè)備。

全面計(jì)算解決方案如何提升性能？

“當(dāng)你把這些結(jié)合在一起，你便得到我們首款全面計(jì)算解決方案。如你所見，我們已經(jīng)適配好 IP、 優(yōu)化其表現(xiàn)，使之得以在任何設(shè)備上提供最佳的用戶體驗(yàn)，從終極性能的筆記本，直至最低功耗 的可穿戴設(shè)備 你即將在任一設(shè)備中獲取更優(yōu)異的用戶體驗(yàn)，而且還有最新 Armv9 架構(gòu)的安全功能作為支撐Arm 的互連技術(shù)對(duì)于提高系統(tǒng)性能至關(guān)重要?！彼赋?。

而最新的 CoreLink CI-700 一致性互連技術(shù)和 CoreLink NI-700片上網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)與 Arm CPU、GPU 和 NPU IP 無(wú)縫搭配，可跨 SoC 解決方案增強(qiáng)系統(tǒng)性能。CoreLink CI-700 和 CoreLink NI-700 對(duì)新的 Armv9-A 功能提供硬件級(jí)支持，如內(nèi)存標(biāo)簽擴(kuò)展（Memory Tagging Extension），并支持更高的安全性、改進(jìn)的帶寬和延遲。

Williamson指出此次新發(fā)布的IP是基于最新的Armv9架構(gòu)，為了更好地表明Armv9架構(gòu)為市場(chǎng)帶來(lái)的改變，所以在命名上采用了三位數(shù)規(guī)則。

他一再?gòu)?qiáng)調(diào)Armv9帶來(lái)的主要功能是為了更好地落實(shí)我們?nèi)嬗?jì)算設(shè)計(jì)戰(zhàn)略的三大關(guān)鍵原則。第一個(gè)原則是安全性，在安全方面Arm引入了一些新的安全技術(shù)，比如說(shuō)MTE——內(nèi)存標(biāo)簽擴(kuò)展，還有指針驗(yàn)證（pointer authentication， PA）。

同時(shí)，在機(jī)器學(xué)習(xí)方面我們支持BFloat16格式，從而更好地去支撐Int8計(jì)算和BFloat16?的機(jī)器學(xué)習(xí)。此外，對(duì)于SVE2的引入，也就是可伸縮矢量擴(kuò)展能力方面的提升，能夠更好地幫助開發(fā)者對(duì)高階的應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行開發(fā)，比如圖像信號(hào)處理。

“全面計(jì)算解決方案很好地整合了我們所有處理器所具備的強(qiáng)大 AI 功能，在這里你可以看到一些亮點(diǎn)，在不同的 Arm IP 上運(yùn)行多樣的 AI 工作負(fù)載所帶來(lái)的巨大性能提升，這些性能提升各異，從 Mali-G710 平均 35% 的提升，到 Cortex-M55 的高達(dá) 700% 的提升 ，Arm 解決方案提供了最廣泛的 AI 引擎，使得開發(fā)者能在他們?nèi)我膺x擇的應(yīng)用上部署 AI 功能 ?！?/p>

他指出?！皩?duì)Arm來(lái)說(shuō)，這是非常令人興奮的一次發(fā)布。這次不僅是Arm歷年來(lái)最大陣容的產(chǎn)品發(fā)布，而且這些產(chǎn)品都是基于Armv9架構(gòu)，同時(shí)我們也為大家介紹了全面計(jì)算解決方案。Arm全面計(jì)算解決方案旨在針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景提供最優(yōu)的解決方案，實(shí)現(xiàn)最快的速度，打造更卓越的用戶體驗(yàn)?！保ㄍ辏?/p>

編輯：jq