Arm亮出多款大小核CPU！AI算力翻倍，劍指明年安卓旗艦機

作者 |  心緣
編輯 |  漠影
芯東西5月26日消息，昨日，英國芯片設計公司Arm公布了其最新3款CPU和3款GPU核心設計。三款新CPU分別是旗艦核心Cortex-X2、高性能核心Cortex-A710、高能效核心Cortex-A510 CPU，三款新GPU核心則覆蓋高中端和入門(mén)級。這是繼今年3月推出十年來(lái)最重要的創(chuàng )新——全新64位指令集Armv9、4月推出基于A(yíng)rmv9的首個(gè)產(chǎn)品——面向數據中心的Neoverse N2之后，Arm首次展示基于A(yíng)rmv9設計的一系列面向消費級移動(dòng)設備市場(chǎng)的新核心，這些新設計不僅性能的大幅提升，而且增加新的安全性和人工智能（AI）功能。也許很多消費者對Arm核心并不了解，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，Arm的設計幾乎是每部安卓手機芯片的共同配置。而此次推出的旗艦CPU核心，可以說(shuō)預告了2022年旗艦安卓手機的CPU性能。

新CPU核心：旗艦核機器學(xué)習性能提升2倍

Arm今年將推出三款基于A(yíng)rmv9指令集的新CPU設計：X2、A710、A510，分別對標現有的X1、A78、A55。

首先是Cortex-X2，它是Arm Cortex-X定制項目的一部分，允許合作伙伴幫助為其特定用例設計專(zhuān)用核心。作為去年Cortex-X1的繼任者，它也是Arm CPU產(chǎn)品線(xiàn)中最強大的設計，可以用于筆記本電腦等大屏設備。Arm稱(chēng)，與上一代相比，Cortex-X2的性能將提高16%，機器學(xué)習性能提升2倍。新款“big”核心Cortex-A710則有望比去年推出的Cortex-A78提高10%的性能、30%的能效、2倍的機器學(xué)習性能。相較“big”核心系列一年一迭代，“LITTLE”核心上一次發(fā)布還是在2017年。時(shí)隔四年，Arm首次推出了新的“LITTLE”高能效核心Cortex-A510，該核心將取代自2017年推出以來(lái)一直用于主要手機的Cortex-A55設計。與老款A55相比，其性能提升35%，能效提高20%，機器學(xué)習性能提升3倍。

當這些新核心進(jìn)入芯片后，新的Armv9設計將帶來(lái)性能的大幅提升。例如，用在許多最新安卓旗艦手機的高通驍龍888芯片，即采用去年旗艦Arm Cortex-X1和Cortex-A78的部分定制版本作為其四個(gè)“大”核心，并使用大約四年歷史的Cortex-A55設計作為其“LITTLE”核心。三星旗艦芯片Exynos 2100也采用類(lèi)似的配置，并采用了Arm的Mali-G78 GPU設計。不出意外，這兩款芯片的下一代都有望用上新的Arm CPU核心設計。

根據Arm公布的信息，相較Armv8.2，由Armv9設計（單個(gè)Cortex-X2、三個(gè)Cortex-A710核心和四個(gè)Cortex-A510核心）的CPU叢簇可以提升高達30%的峰值性能（得益于Cortex-X2）、30%的整體效率（得益于Cortex-A710）和35%的“LITTLE”性能（得益于Cortex-A510）。

A710保留兼容32位，A510采用新型微架構

三款新CPU核心中，X2、A510都將是純64位，不再兼容32位，而A710會(huì )繼續支持OL0 AArch32。其中，X2和A710的前端都改進(jìn)了分支預測，精度更高，錯誤更少。

憑借L3緩存和叢簇設計DSU-110的特性，單一叢簇（cluster）最多可容納8個(gè)X2核心，并具有最大16MB的L3快取能力，使得筆記本電腦SoC的設計更具彈性，也為其帶來(lái)跨入高效能PC的可能。

A710核心設計也優(yōu)化了與DSU的聯(lián)系，與DSU、內存之間的延遲更低。

A510則采用了一個(gè)混合核心微架構（merged core microarchitecture）新設計，可將2個(gè)A510組合成一個(gè)群組，單一CPU可由多個(gè)群組構成，從而實(shí)現更加彈性化的結構設計。

新GPU核心：旗艦級游戲性能提升20%

Arm還將推出3款新GPU：旗艦產(chǎn)品Mali-G710、中端產(chǎn)品Mali-G510、入門(mén)級Mali-G310。

其中，旗艦產(chǎn)品Mali-G710將帶來(lái)20%的游戲性能提升、20%的能效提升、35%的機器學(xué)習性能提升。

Mali-G510為更高性?xún)r(jià)比設備的中檔選擇，可將性能提升100%，能效提升22%，機器學(xué)習性能提升100%。入門(mén)級Mali-G310可將紋理處理能力提升高達6倍，Vulkan性能提升4.5倍，安卓UI內容處理能力提升2倍。
結語(yǔ)：最早預計2022年初落地

Arm的總體目標是為廣泛的用例提供各種設計。計算機可能更多地依賴(lài)Arm的Cortex-X2 CPU和用于圖形處理的獨立GPU解決方案，先進(jìn)的智能手機將采用基于A(yíng)rm系列CPU設計的CPU叢簇和Mali-G710 GPU，對性能需求較低的智能手表可能采用Cortex-A510和Mali-G310。新的Arm設計還需要一段時(shí)間才能出現在手機或設備上：Arm仍然需要將設計交給合作伙伴，然后合作伙伴需將它們引入自己的芯片產(chǎn)品，然后將這些芯片提供給手機制造商。因此，新的Arm CPU和GPU設計可能要到2022年初才會(huì )應用在新款手機上，并且前提是持續發(fā)酵的全球芯片短缺不會(huì )影響明年產(chǎn)品的推出。