Arm亮出多款大小核CPU！AI算力翻倍，剑指明年安卓旗舰机

作者 |  心缘
编辑 |  漠影
芯东西5月26日消息，昨日，英国芯片设计公司Arm公布了其最新3款CPU和3款GPU核心设计。三款新CPU分别是旗舰核心Cortex-X2、高性能核心Cortex-A710、高能效核心Cortex-A510 CPU，三款新GPU核心则覆盖高中端和入门级。这是继今年3月推出十年来最重要的创新——全新64位指令集Armv9、4月推出基于Armv9的首个产品——面向数据中心的Neoverse N2之后，Arm首次展示基于Armv9设计的一系列面向消费级移动设备市场的新核心，这些新设计不仅性能的大幅提升，而且增加新的安全性和人工智能（AI）功能。也许很多消费者对Arm核心并不了解，简单来说，Arm的设计几乎是每部安卓手机芯片的共同配置。而此次推出的旗舰CPU核心，可以说预告了2022年旗舰安卓手机的CPU性能。

新CPU核心：旗舰核机器学习性能提升2倍

Arm今年将推出三款基于Armv9指令集的新CPU设计：X2、A710、A510，分别对标现有的X1、A78、A55。

首先是Cortex-X2，它是Arm Cortex-X定制项目的一部分，允许合作伙伴帮助为其特定用例设计专用核心。作为去年Cortex-X1的继任者，它也是Arm CPU产品线中最强大的设计，可以用于笔记本电脑等大屏设备。Arm称，与上一代相比，Cortex-X2的性能将提高16%，机器学习性能提升2倍。新款“big”核心Cortex-A710则有望比去年推出的Cortex-A78提高10%的性能、30%的能效、2倍的机器学习性能。相较“big”核心系列一年一迭代，“LITTLE”核心上一次发布还是在2017年。时隔四年，Arm首次推出了新的“LITTLE”高能效核心Cortex-A510，该核心将取代自2017年推出以来一直用于主要手机的Cortex-A55设计。与老款A55相比，其性能提升35%，能效提高20%，机器学习性能提升3倍。

当这些新核心进入芯片后，新的Armv9设计将带来性能的大幅提升。例如，用在许多最新安卓旗舰手机的高通骁龙888芯片，即采用去年旗舰Arm Cortex-X1和Cortex-A78的部分定制版本作为其四个“大”核心，并使用大约四年历史的Cortex-A55设计作为其“LITTLE”核心。三星旗舰芯片Exynos 2100也采用类似的配置，并采用了Arm的Mali-G78 GPU设计。不出意外，这两款芯片的下一代都有望用上新的Arm CPU核心设计。

根据Arm公布的信息，相较Armv8.2，由Armv9设计（单个Cortex-X2、三个Cortex-A710核心和四个Cortex-A510核心）的CPU丛簇可以提升高达30%的峰值性能（得益于Cortex-X2）、30%的整体效率（得益于Cortex-A710）和35%的“LITTLE”性能（得益于Cortex-A510）。

A710保留兼容32位，A510采用新型微架构

三款新CPU核心中，X2、A510都将是纯64位，不再兼容32位，而A710会继续支持OL0 AArch32。其中，X2和A710的前端都改进了分支预测，精度更高，错误更少。

凭借L3缓存和丛簇设计DSU-110的特性，单一丛簇（cluster）最多可容纳8个X2核心，并具有最大16MB的L3快取能力，使得笔记本电脑SoC的设计更具弹性，也为其带来跨入高效能PC的可能。

A710核心设计也优化了与DSU的联系，与DSU、内存之间的延迟更低。

A510则采用了一个混合核心微架构（merged core microarchitecture）新设计，可将2个A510组合成一个群组，单一CPU可由多个群组构成，从而实现更加弹性化的结构设计。

新GPU核心：旗舰级游戏性能提升20%

Arm还将推出3款新GPU：旗舰产品Mali-G710、中端产品Mali-G510、入门级Mali-G310。

其中，旗舰产品Mali-G710将带来20%的游戏性能提升、20%的能效提升、35%的机器学习性能提升。

Mali-G510为更高性价比设备的中档选择，可将性能提升100%，能效提升22%，机器学习性能提升100%。入门级Mali-G310可将纹理处理能力提升高达6倍，Vulkan性能提升4.5倍，安卓UI内容处理能力提升2倍。
结语：最早预计2022年初落地

Arm的总体目标是为广泛的用例提供各种设计。计算机可能更多地依赖Arm的Cortex-X2 CPU和用于图形处理的独立GPU解决方案，先进的智能手机将采用基于Arm系列CPU设计的CPU丛簇和Mali-G710 GPU，对性能需求较低的智能手表可能采用Cortex-A510和Mali-G310。新的Arm设计还需要一段时间才能出现在手机或设备上：Arm仍然需要将设计交给合作伙伴，然后合作伙伴需将它们引入自己的芯片产品，然后将这些芯片提供给手机制造商。因此，新的Arm CPU和GPU设计可能要到2022年初才会应用在新款手机上，并且前提是持续发酵的全球芯片短缺不会影响明年产品的推出。