Arm正在持续地丰富和提升其全面计算解决方案的内涵,在性能与能效的两端都尽可能地延展各自的上限,从而形成强大的系统级整合。
全新的2022全面计算解决方案(TCS22) ,就聚合了彪悍的64位架构CPU和首款拥有硬件光追技术的Arm Immortalis GPU,加之技术更新后的上一代产品,构建出了威力十足的,CPU与GPU
IP灵活搭配且高度可扩展的集群式解决方案。从而可面向具有高度负载要求的沉浸式3D游戏,打开通往元宇宙的入口。
正如Arm高级副总裁兼终端事业部总经理 Paul Williamson
所言:“Arm制定了高效的性能计算标准。通过系统层级的优化,2022全面计算解决方案已成为赋能沉浸式游戏体验的架构,为用户带来了全然不同的世界。”
基于硬件加速的光线追踪
先来看GPU。这次Arm推出了三款GPU新品,分别为Immortalis-G715、Mali-G715和Mali-G615。
其中,Arm Immortalis(中文名为“不朽”)是全新推出的,具有里程碑意义的旗舰级GPU系列。作为一个新品类,其不仅拥有顶级性能,更首次搭载了硬件级的光线追踪功能。
Paul
Williamson表示,和基于软件加速的光追相比,硬件加速可提升300%的算力,续航时间也大大延长。同时,硬件加速还可以提供更绚丽、更真实和更流畅的游戏3D视效体验,更好地应对VR、AR和元宇宙对3D建模和渲染的苛刻要求。
Immortalis-G715
Immortalis-G715最多可以搭配16个RTU,可选10-16个计算单元(着色器内核)。和前代Mali-G710相比,其性能提升了15%,能耗节省了15%,机器学习性能则提升了2倍。“它是Arm迄今为止性能最强的GPU“,Paul
Williamson表示。
值得一提的是,由于硬件加速基于标准的Vulkan API架构,所以Arm Immortalis还拥有非常高的开发者可及性。而开发者可及性也正是Arm全面计算解决方案的关键一环。
Mali GPU再添两员猛将
和Immortalis相比,隶属于Mali系列的Mali-G715和Mali-G615是面向高端移动平台的产品。
不过看起来,这三款GPU更像是一个串在一起的序列,它们有一些共性的地方。比如,都基于第四代Valhall体系结构,都支持可变速率着色 (Variable
Rate Shading) 图形功能,可在降低能耗的同时,提升游戏性能。
不同的是,它们的技术规格是逐级递减的。以计算单元(着色器内核)为例,Immortalis-G715有10-16个,Mali-G715有7-9个,而Mali-G615则为1-6个。另外,Mali-G715和Mali-G615不支持硬件光追,也不含RTU。
当然,如果不和学霸级的Immortalis对比的话,Mali-G715和Mali-G615的内功也足够强了。
旗舰级定制大核Cortex-X3
2022全面计算解决方案中,包含了两款全新CPU——Cortex-X3和Cortex-A715,还有两款升级换代产品——Cortex-A510升级版和DSU-110,它们都基于新一代的ARMv9架构。其中,Cortex-X3和Cortex-A715都放弃了aarch32指令集,转向纯64位架构。
作为旗舰级大核产品,也是定制CPU项目,Cortex-X3将解码器每周期指令从5个提升到6个,乱序执行窗口从288提升到320个,整数ALU单元从4个提升到6个,L2缓存容量从512KB提升到1MB,L3缓存容量可达8MB。
Paul Williamson给予了Cortex-X3以极高的期待:“Cortex-X3 是Arm迄今为止性能最强的 Cortex
CPU,比当前Android旗舰智能手机性能高出25%,拥有卓越的峰值算力。另外,其单核心效能也有了极大飞跃。“
Cortex-A715则主打效能级产品。相较于上一代的Cortex-A710,其可在相同性能下节省20%的能耗。升级版的Cortex-A510依旧是小核配置,其主要升级点也是能效,和上代产品相比在相同性能时可减少5%的能耗。
DSU-110提供最高12核方案
另一款升级产品是新一代的核心互联技术DSU-110。其带来的亮点是,最多可以实现 8(Cortex-X3 )+4(Cortex-A715)+0(升级版
Cortex-A510)共计12核心的设计,此举可谓是把处理器的组合拔向了一个全新的高度,提供了更高的自由度和优异的性能。
“这是Arm迄今为止性能最强、效率最高,也是最具可扩展性的 CPU 解决方案。”Paul Williamson兴奋地表示。
除此之外,DSU-110还提供了1+3+4,1+4+4,2+2+4等核心搭配方式,灵活多变,可适配终端厂商多样化的配置需求。根据Arm的官方测算,和2021全面计算解决方案相比,1+3+4+Mali-G715的游戏性能较之上代可以提升28%,系统能耗则减少了16%。这便是2022全面计算解决方案的重要意义所在。
Arm还透露了未来的产品路线图。在大核 CPU 产品线中将推出新的Hunter 和 Chaberton系列,GPU 产品线将推出 Titan 和 Krake系列。同时也正投资于系统
IP,以确保低延迟的内存路径和系统级缓存性能,从而推动现实世界的持续性能以及综合基准的提升。
来自联发科的评价
作为Arm生态合作伙伴的代表,MediaTek也发表了对Arm 2022全面计算解决方案的评价。2021年,基于Arm 计算 IP 的天玑
9000以卓越的计算性能取得了非凡的成就。由此,对于全新的 Immortalis GPU和 Cortex-X3 CPU,MediaTek同样充满了期待。
MediaTek 副总经理暨无线通信事业部总经理徐敬全博士表示,Immortalis GPU具备硬件级别的光线追踪功能,并且可为开发者提供所需工具,以创建更加身临其境的沉浸式游戏体验。而Immortalis
GPU 与 Cortex-X3 CPU 的搭配,可实现顶级的移动游戏性能和工作效率。“我们期待与 Arm 持续合作,共同塑造新世代的移动体验。”
总结
Arm始终在强调,全面计算解决方案注重的不是单个CPU或GPU IP的表现,而是它们的合力,或者说是系统化的聚合能力,希望市场能把它们当做一个整体来看待。
Arm也致力于通过系统层级的优化,为合作伙伴提供灵活且多样化的组合方案,从而发挥更强大的性能与效能。
2022年07月06日 于上海
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