消費電子進入全面計算時代，Arm釋出最新V9架構CPU/GPU

電子創新網張國斌

5月26日的釋出堪稱是 Arm新品釋出上里程碑式的釋出，因為它開啟了一個新的時代！

「過去的 12 個月著實令人難以置信，整個世界正轉向基於Arm 架構的計算，並正在利用 Arm 移動生態系統的規模優勢 我們看到了場景定義的計算和專用的處理能力為使用者帶來了一種可能，他們可以完全根據自己的意願、時間和地點使用裝置，且其效能、電池壽命和安全性絲毫不受影響，這將使設計人員能夠自由地進行裝置形態的創新、並開創新市場，我們稱之為 「數字賦能」，並相信這將激發出世界的潛能。」在5月26日的Arm Total Compute 媒體溝通會上，Arm 終端裝置事業部的總經理 Paul Williamson指出，「消費性電子裝置計算的下一步就是全面計算，它基於三個關鍵原則：裝置的效能、效能的可及性、裝置的安全性。今天我要介紹Arm第一款面向終端市場的全面計算解決方案---全面計算解決方案到底包括什麼呢？全面計算解決方案是一套包含 IP 、軟體與工具的完整套件，能針對不同的市場應用，打造出最佳 的 SoC 這次推出的技術產品都是基於 Armv9 架構開發的， 它為未來十年的場景定義的計算裝置奠定了基礎，這些解決方案本身也都包括一些新功能。」

他進一步指出當我們談論 "全面計算 "方法時，它是指我們共同優化智慧手機中計算系統的不同元素，使它們儘可能有效地在給定的功率範圍內提供最佳效能。最重要的是通過提供一個單一的工具鏈、簡單的API以及能夠看到如何使用這些工具的能力，使開發者能夠從這個整體的角度來處理新的用例。

「衡量計算的方式以及將計算應用於解決問題和創造體驗的方式，正在發生變化。過去，我們可能會以CPU基準和原始效能來衡量一個裝置的水平，而現在，智慧手機等裝置已經非常依賴圖形處理器（GPU）或神經處理單元（NPU）驅動的人工智慧的增強，」他指出，「當你看到今天的智慧手機時，其外觀和感覺與2007年的第一批裝置基本相同。改變的是可以實現的體驗，從類似遊戲機的遊戲到預訂乘車服務。這其中許多體驗源於開發者的創新，這就是為什麼為他們配備所需的效能、工具和洞察力是如此重要。」

他強調，全面計算能夠更好地幫助Arm的合作伙伴去應對目前正在顯著增加的用於所有終端市場上的SoC的複雜性。對於合作伙伴而言，他們希望能夠將新品更快速地推向市場。而全面計算解決方案包含了SoC設計流程中所需要的一切元件——硬體 IP、軟體、物理IP、工具和標準，將使Arm的合作伙伴在開發基於全面計算解決方案的新SoC時受益，讓他們能夠滿懷信心地通過最新的技術，將高效能的產品快速推向市場。

Arm 全新的全面計算解決方案--基於V9架構的CPU

據介紹，Arm 全新的全面計算解決方案採用系統範圍的整體優化方法，橫跨硬體 IP、物理 IP、軟體、工具和標準，為 Arm 的合作伙伴提供更為廣泛的選擇，滿足所有終端細分市場的應用場景和成本區間。

全面計算解決方案也將解鎖整個生態系統的新體驗，例如，專為移動裝置設計、支援 AI 功能的互動式應用場景，可以使使用者身臨其境觀看電視中豐富的 8K 內容。所有的這一切再加上安全技術作為基礎，將為未來十年構建可信的數字化服務。

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 IP。

最新發布的Arm Cortex-X2 是 Arm 目前效能最強大的 CPU，相較於當前旗艦型安卓智慧手機，它的效能高出 30%。除了峰值效能外，Cortex-X2 還可在旗艦智慧手機和膝上型電腦之間擴展，使 Arm 的合作伙伴可以根據市場需求來設計基於不同場景的計算能力。

最新發布的Arm Cortex-A710 是首款基於 Armv9 架構的大核 CPU，與 Cortex-A78 相比，能效提升 30% ，效能提升 10%。通過這些效能和效率的提升，當智慧手機運行高要求的app時，使用者將獲得比以往更長的使用時間以及更優化的使用者體驗。

最新發布的Arm Cortex-A510 是 Arm 過去四年來推出的首款高效率小核，其效能提升 35%，機器學習效能提升超過三倍。它所帶來的效能水平已經接近幾年前推出的上一代大核，適用於智慧手機、家用裝置和可穿戴裝置。

「Cortex-X2是完完全全面向智慧手機市場的產品，我們預計在未來幾代的手機產品中就能看到Cortex-X2的身影。對智慧手機和其他終端計算裝置而言，64位將提供終極的效能表現。所以，Arm目前正與中國應用商店生態合作伙伴進行密切協作，確保主要app都能在今年年底前支援 64 位，從而為中國消費者提供Cortex-X2所帶來的最佳效能提升體驗。」他強調，「目前我們正持續與中國的手機應用商店合作伙伴密切攜手，來分階段實現向64位過渡，目前，Cortex-X2、Cortex-A510已經是64位CPU，目前A710仍然支援32位，未來，我們預計到2023年，Arm在移動應用的大核跟小核都將僅支援64位。」

而Armv9-A CPU 群集（cluster）的支柱是新款的動態共享單元（ DynamIQ Shared Unit）DSU-110，該元件可為不同的細分市場提供各種解決方案。DSU-110 具備可擴展性、可支援多達八個 Cortex-X2 核心配置的出色效能、安全性和機器學習功能，同時還能確保效率表現。

Arm 全新的全面計算解決方案--基於V9架構的GPU

「2020 年有超過十億個 Mali GPU 出貨到市場上，這是連續第五年 Mali 的年出貨量超過十億，Mali GPU 成為世界最受歡迎的 GPU，它正驅動著關鍵市場的技術發展與創新 它提供了最佳的手遊、新的 AI 技術和應用程式的體驗，同時強化了家庭娛樂與增強現實技術應用， Mali GPU 驅動著 80% 的電視、超過半數的智慧手機。」他指出。

據介紹，新款 Arm Mali-G710 是針對旗艦智慧手機和不斷增長的 Chromebook 筆記本市場所推出的高效能 GPU，在計算密集型體驗方面（如 AAA 高保真遊戲）的效能提升 20%。對於各種與機器學習有關的任務（如全新相機和

視訊模式的影象增強），Mali-G710 也帶來了 35% 的機器學習效能提升。

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，但價格更低，促使合作伙伴能夠快速應對這個不斷增長的市場，並將高階應用場景帶給更多的開發者和消費者。

Arm Mali-G510 實現了效能和效率的完美平衡，在中端智慧手機、旗艦智慧電視和機頂盒上，實現了 100%的效能提升以及22%的節能優化 ，從而延長了電池續航時間，提升了 100% 的機器學習效能。

Arm Mali-G310 是 Arm 最高效的 GPU，以最小的面積成本提供了最高的效能。通過 Mali-G310， Valhall 架構和高質量圖形技術將被引入到更低成本的裝置中，例如入門級智慧手機、AR 裝置和可穿戴裝置。

全面計算解決方案如何提升效能？

「當你把這些結合在一起，你便得到我們首款全面計算解決方案。如你所見，我們已經適配好 IP、 優化其表現，使之得以在任何裝置上提供最佳的使用者體驗，從終極效能的筆記本，直至最低功耗 的可穿戴裝置 你即將在任一裝置中獲取更優異的使用者體驗，而且還有最新 Armv9 架構的安全功能作為支撐Arm 的互連技術對於提高系統性能至關重要。」他指出。

而最新的 CoreLink CI-700 一致性互連技術和 CoreLink NI-700片上網路互連技術與 Arm CPU、GPU 和 NPU IP 無縫搭配，可跨 SoC 解決方案增強系統性能。CoreLink CI-700 和 CoreLink NI-700 對新的 Armv9-A 功能提供硬體級支援，如記憶體標籤擴展（Memory Tagging Extension），並支援更高的安全性、改進的頻寬和延遲。

Williamson指出此次新發布的IP是基於最新的Armv9架構，為了更好地表明Armv9架構為市場帶來的改變，所以在命名上採用了三位數規則。

他一再強調Armv9帶來的主要功能是為了更好地落實我們全面計算設計戰略的三大關鍵原則。第一個原則是安全性，在安全方面Arm引入了一些新的安全技術，比如說MTE——記憶體標籤擴展，還有指針驗證（pointer authentication, PA）。同時，在機器學習方面我們支援BFloat16格式，從而更好地去支撐Int8計算和BFloat16的機器學習。此外，對於SVE2的引入，也就是可伸縮向量擴展能力方面的提升，能夠更好地幫助開發者對高階的應用場景進行開發，比如影象訊號處理。

「全面計算解決方案很好地整合了我們所有處理器所具備的強大 AI 功能，在這裡你可以看到一些亮點，在不同的 Arm IP 上運行多樣的 AI 工作負載所帶來的巨大效能提升，這些效能提升各異，從 Mali-G710 平均 35% 的提升，到 Cortex-M55 的高達 700% 的提升 ，Arm 解決方案提供了最廣泛的 AI 引擎，使得開發者能在他們任意選擇的應用上部署 AI 功能 。」他指出。「對Arm來說，這是非常令人興奮的一次釋出。這次不僅是Arm歷年來最大陣容的產品釋出，而且這些產品都是基於Armv9架構，同時我們也為大家介紹了全面計算解決方案。Arm全面計算解決方案旨在針對不同的應用場景提供最優的解決方案，實現最快的速度，打造更卓越的使用者體驗。」（完）