ARM 推出全新 CPU 和 GPU：首次基于 Armv9 指令集，性能顯著提升

技術(shù)編輯：小魔丨發(fā)自 思否編輯部

公眾號：SegmentFault

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5 月 25 日晚，ARM 推出了新一代 CPU 和 GPU，包括其旗艦產(chǎn)品 Cortex-X2 和 Cortex-A710 CPU 以及 Mali-G710 GPU，新款 CPU 和 GPU 均基于全新的 Armv9 架構(gòu)。Armv9 指令集于今年 3 月底發(fā)布，被稱為「ARM 十年來最大的革新與進(jìn)步」。這次發(fā)布的 CPU 和 GPU 是首批使用 Armv9 指令集的芯片，這意味著其性能將有大幅提升，并且具備安全性和 AI 特性。

大多數(shù)消費(fèi)者可能并不熟悉手機(jī)或電腦中的 ARM 內(nèi)核，但事實(shí)上 ARM 的設(shè)計(jì)——尤其是將強(qiáng)大的高性能內(nèi)核和節(jié)能高效的內(nèi)核相結(jié)合的 big.LITTLE 技術(shù)，在安卓手機(jī)中非常普遍。這意味著 ARM 此次發(fā)布的 CPU 和 GPU 將可能影響 2022 年最好的安卓手機(jī)。

重磅發(fā)布三款 CPU，性能能效顯著提升

Arm 今年推出了三款面向移動設(shè)備和客戶端的新一代微體系結(jié)構(gòu)：旗艦級 Cortex-X2 內(nèi)核，以 Cortex-A710 形式亮相的 A78 后續(xù)產(chǎn)品，還有名為 Cortex-A510 的全新小核心。

Cortex-X2 是 Arm Cortex-X 定制計(jì)劃的一部分，該計(jì)劃允許合作伙伴幫助設(shè)計(jì)特定用例的專用內(nèi)核。Cortex-X2 是去年 Cortex-X1 的繼任者，其性能相比 Cortex-X1 有望提高 16%。

Cortex-A710 是 Cortex-A78 的后續(xù)產(chǎn)品，ARM 表示其能效相比 A78 有 30% 的提升，性能提升 10%。

不過，ARM 此次芯片升級并未局限于性能內(nèi)核。在 Cortex-A55 誕生四年后，ARM 首次引入了新的 “LITTLE” 高效內(nèi)核 Cortex-A510，用于替代自 2017 年推出以來主要用于手機(jī)端的 Cortex-A55 設(shè)計(jì)。ARM 表示 Cortex-A510 將帶來最大的性能飛躍：性能提升 30%，能效提升 20%。

除了三款 CPU 以外，ARM 此次還公布了新一代 CPU 集群組合方式。

與 ARM 8.2 相比，新一代集群組合（一個(gè) Cortex-X2、3 個(gè) Cortex-A710 內(nèi)核、4 個(gè) Cortex-A510 內(nèi)核）的性能將出現(xiàn)大幅提升：峰值性能提升 30%（得益于 Cortex-X2），整體效率提升 30%（得益于 Cortex-A710），「LITTLE」性能提升 35%（得益于 Cortex-A510）。

GPU 升級，覆蓋低中高端產(chǎn)品線

在 CPU 更新之外，ARM 還推出了三款新型 GPU：旗艦產(chǎn)品 Mali-G710，中端產(chǎn)品 Mali-G510 和入門級 Mali-G310。

在高端產(chǎn)品方面，Mali-G710 是 Mali-G78 的直接繼承者，旨在實(shí)現(xiàn)較為簡單直接的迭代改進(jìn)：ARM 的架構(gòu)師能夠基于 Mali GPU 實(shí)現(xiàn)最高性能。新款 GPU Mali-G710 將游戲性能提升了 20%，能效提升 20%。

Mali-G510 是 2019 年 Mali-G57 的后繼產(chǎn)品，是 ARM 中端產(chǎn)品的重大升級，相較于上一代產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了極大的性能和能效提升（性能提升 100%，能效提升 22%）。

而新款 Mali-G310 是基于 Valhall 的新型低端入門級產(chǎn)品，代表了基于 Bifrost 的 Mali-G31 的多代架構(gòu)升級，且瞄準(zhǔn)了以低面積效率為重點(diǎn)的市場和其他嵌入式市場，如智能電視。

結(jié)語

ARM 此次發(fā)布為廣泛的用例提供了多種芯片設(shè)計(jì)。例如計(jì)算機(jī)可能更依賴于 Cortex-X2 處理器和獨(dú)立的 GPU 解決方案，智能手機(jī)則較依賴 ARM 的 CPU 集群和 Mali-G710 GPU，此外還有使用 Cortex-A510 和 Mali-G310 的智能手表。

新的 ARM 設(shè)計(jì)出現(xiàn)在手機(jī)或設(shè)備上還需要一段時(shí)間：ARM 仍然需要先將設(shè)計(jì)交給合作伙伴，然后由合作伙伴制造出半導(dǎo)體產(chǎn)品（通常在年底宣布），之后這些芯片才能進(jìn)入手機(jī)制造環(huán)節(jié)。

因此，新款 ARM CPU 和 GPU 設(shè)計(jì)出現(xiàn)在手機(jī)設(shè)備中可能要等到 2022 年初了，這還是在全球半導(dǎo)體產(chǎn)品短缺不會進(jìn)一步推遲明年產(chǎn)品的假設(shè)下。但ARM 的最新 CPU 和 GPU 設(shè)計(jì)仍然是智能手機(jī)未來發(fā)展的一次令人興奮的預(yù)演。

參考鏈接：

https://www.theverge.com/2021/5/25/22448107/arm-armv9-architecure-cortex-x2-a710-cpu-mali-g710-gpu-android-2022-designs

https://www.anandtech.com/show/16693/arm-announces-mobile-armv9-cpu-microarchitectures-cortexx2-cortexa710-cortexa510

https://www.anandtech.com/show/16694/arm-announces-new-malig710-g610-g510-g310-mobile-gpu-families