“史上最大產(chǎn)品發(fā)布會(huì)”上,Arm用哪些產(chǎn)品打造“全面計(jì)算”?
5月26日,Arm公司舉行產(chǎn)品發(fā)布會(huì),發(fā)布多款產(chǎn)品,包括首批Armv9 Cortex CPU內(nèi)核、新款圖像處理器Mali內(nèi)核,以及互連技術(shù)CoreLink的最新版本。籍此“史上最大產(chǎn)品發(fā)布會(huì)”(Paul Williamson語(yǔ))推出的系列產(chǎn)品,Arm也正式推出首款全面計(jì)算(total compute)解決方案,希望借助移動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)的巨大規(guī)模優(yōu)勢(shì),為開(kāi)發(fā)者提供從IP、軟件到開(kāi)發(fā)工具的全面解決方案,讓Arm技術(shù)在云計(jì)算中心、筆記本和臺(tái)式機(jī),以及移動(dòng)設(shè)備中無(wú)縫對(duì)接,在依靠半導(dǎo)體工藝升級(jí)提升性能程度日益走低的背景下,Arm也將帶動(dòng)開(kāi)發(fā)者更多地從系統(tǒng)角度來(lái)提升SoC(系統(tǒng)級(jí)芯片)性能,打造性能更優(yōu)、可擴(kuò)展性更佳、安全性更一致的全面計(jì)算生態(tài)。

Arm全面計(jì)算框架
九代產(chǎn)品齊出
2021年3月,Arm公司宣布推出第九代Arm處理器架構(gòu)Armv9,這是自2011年Armv8推出之后的再一次代際升級(jí)。代際升級(jí)通常意味著大規(guī)模的架構(gòu)更動(dòng),從Armv7升級(jí)到Armv8的關(guān)鍵點(diǎn)是增加了對(duì)64位指令集的支持,而Armv9在兼容Armv8的基礎(chǔ)上,增強(qiáng)了矢量計(jì)算、機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)字信號(hào)處理能力,提升了安全性,Armv9承擔(dān)著Arm公司未來(lái)十年計(jì)算平臺(tái)的期望,Arm的目標(biāo)是將Arm處理器的統(tǒng)治地位從移動(dòng)平臺(tái)擴(kuò)展到PC、高性能計(jì)算和數(shù)據(jù)中心等企業(yè)級(jí)計(jì)算市場(chǎng),以期將Arm技術(shù)植入到未來(lái)十年的3000億顆芯片中。

Armv9系列新品
這次發(fā)布會(huì)上推出的Arm Cortex-X2就是基于Armv9的旗艦CPU,與當(dāng)前旗艦型安卓智能手機(jī)處理器相比,其性能高出30%。Cortex-X2算力強(qiáng)勁,既可以做旗艦智能手機(jī)處理器,又可以做筆記本電腦處理器。Arm 終端設(shè)備事業(yè)部的總經(jīng)理Paul Williamson表示,與2020年市場(chǎng)主流筆記本電腦相比,采用Cortex-X2處理器的筆記本電腦單線程性能可提升40%,Arm和微軟在Windows on Arm(WoA)生態(tài)上不斷擴(kuò)展,2021年下半年將有多款產(chǎn)品上市。
Arm Cortex-A710是第九代架構(gòu)的首款大核處理器IP,與 Cortex-A78 相比,能效提升 30% ,性能提升10%,機(jī)器學(xué)習(xí)性能翻倍。

Armv9機(jī)器學(xué)習(xí)性能相比前代大幅提升
基于Armv9架構(gòu)的Arm Cortex-A510 是該公司過(guò)去四年來(lái)推出的首款高效率小核處理器IP,與舊款相比,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。

Armv9性能提升數(shù)據(jù)
GPU全線更新
內(nèi)容視頻化潮流不可阻擋,因此GPU市場(chǎng)爭(zhēng)奪日趨激烈。Arm的Mali系列市場(chǎng)表現(xiàn)出色,連續(xù)五年出貨量超過(guò)10億顆,當(dāng)然競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手對(duì)這塊市場(chǎng)也虎視眈眈,對(duì)此情景Arm公司不敢大意,這次一共更新了四款GPU,分別面向高、中、低、微市場(chǎng)。


Mali系列新品
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 也有35% 的性能提升。
Arm Mali-G610面向主流市場(chǎng)。作為次旗艦 GPU,該 GPU 繼承了 Mali-G710 的所有功能,但價(jià)格更低,并將高階應(yīng)用場(chǎng)景帶給更多的開(kāi)發(fā)者和用戶。
Arm Mali-G510強(qiáng)調(diào)性能和效率的平衡,主要面向中低端市場(chǎng),例如中端智能手機(jī)、旗艦智能電視和機(jī)頂盒。與前代相比,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,值得提起的一點(diǎn),Mali-G510機(jī)器學(xué)習(xí)性能翻倍。
Arm Mali-G310主要面向微型設(shè)備,最強(qiáng)調(diào)性價(jià)比,芯片面積也最小,“是 Arm 最高效的 GPU,以最小的面積成本提供了最高的性能”。適用于入門級(jí)智能手機(jī)、AR 設(shè)備和可穿戴設(shè)備
互連IP、全面計(jì)算與統(tǒng)一到64位計(jì)算平臺(tái)
全面計(jì)算離不開(kāi)互連技術(shù),畢竟沒(méi)有互連,CPU或GPU都是成為信息孤島,難以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流通,而在全面計(jì)算架構(gòu)中,系統(tǒng)瓶頸往往在于不同模塊之間的互通帶寬上,因此互連技術(shù)對(duì)提高系統(tǒng)性能至關(guān)重要。

Arm互連IP新品
Arm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。
對(duì)于全面計(jì)算開(kāi)發(fā)方法的性能提升,Paul Williamson舉了個(gè)例子,在某款游戲應(yīng)用中,Arm全套產(chǎn)品帶來(lái)性能的全面提升:Cortex-A710 CPU帶來(lái)了33% 的性能提升;Mali-G710 帶來(lái)了20% 的性能提升;而系統(tǒng)級(jí)IP 提供了15% 的效率提升?!癆rm全面計(jì)算解決方案將所有的組件融合在一起,為用戶體驗(yàn)帶來(lái)了跨越性提升?!?

全面計(jì)算案例
Arm還表示,為了支持生態(tài)系統(tǒng)對(duì)于性能的需求,自2023年開(kāi)始,將僅提供 64 位的移動(dòng)應(yīng)用大核和小核。為此,Arm 正在與全球合作伙伴一起努力,確保所有APP都將在2021年底前支持 64 位,從而實(shí)現(xiàn)無(wú)縫切換。
全面計(jì)算三原則
除了性能,全面計(jì)算還要考慮安全性和開(kāi)發(fā)易用性。在媒體問(wèn)答環(huán)節(jié),Paul Williamson也多次強(qiáng)調(diào)安全與系統(tǒng)化性能優(yōu)化的重要性,他表示,性能、易用性和安全性是全面計(jì)算的三大支柱(或三原則)。
安全性是Arm將架構(gòu)從v8升級(jí)到v9 重要支點(diǎn),而有了全面計(jì)算,用戶能利用Arm全套IP、軟件和工具,能讓整個(gè)流程變得更容易,也能夠把產(chǎn)品及時(shí)推向市場(chǎng)。在全面計(jì)算時(shí)代,性能評(píng)估不再是單純計(jì)算單一芯片或IP的PPA(性能、功耗、面積),開(kāi)發(fā)者根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)全系統(tǒng)進(jìn)行性能優(yōu)化,系統(tǒng)級(jí)的性能、功耗與體積平衡更重要,以系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)理念最大程度地提高性能。Paul Williamson 對(duì)全面計(jì)算前景看好,他說(shuō):我們正致力于將 Armv9 技術(shù)引入到各個(gè)領(lǐng)域。