Arm剛剛發(fā)布了2021年旗艦手機(jī)的核心技術(shù)

Arm已經(jīng)發(fā)布了下一代智能手機(jī)芯片，而新款Cortex-A78、malio - g78和Ethos-N78有望為2021年的旗艦機(jī)帶來(lái)全新的速度和效率提升。與此同時(shí)，Arm也推出了新的Cortex-X定制(CXC)程序，該程序?qū)槟切┬枰厥庑酒墓径ㄖ菩酒O(shè)計(jì)。

性能和效率是Arm對(duì)新型Cortex-A78的最大承諾。預(yù)計(jì)它將提供比舊的Cortex-A77多20%的持續(xù)性能——在相同的熱包層下，還可以進(jìn)行節(jié)流等微調(diào)。

然而，Arm表示，當(dāng)它的性能達(dá)到Cortex-A77的水平時(shí)，也可以節(jié)省50%的能源。當(dāng)運(yùn)行機(jī)器學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí)，它使用的能量平均減少8%。Arm指出，當(dāng)更多的設(shè)備使用5G，從而消耗更多的無(wú)線無(wú)線電功率時(shí)，這將特別有用。

它還會(huì)在新設(shè)備的外形方面帶來(lái)好處，比如可折疊。Arm表示:“可持續(xù)性能的提高，對(duì)于SoC空間可能有限的新型智能手機(jī)設(shè)計(jì)的日益增長(zhǎng)的計(jì)算需求是理想的?！薄芭c上一代相比，Cortex-A78 DynamIQ集群的區(qū)域效率有所提高，支持了這一點(diǎn)?！?/p>

全新的malig - g78 GPU與Cortex-A78相匹配，沿用了去年malig - 77的Valhall架構(gòu)，但有望將圖形性能提高25%。支持最多24個(gè)內(nèi)核。Arm還將推出一款新的mac - g68，它將具備G78的大部分功能，但最多可支持6核，以滿足更低成本的設(shè)備需求。

正如我們近年來(lái)從gpu看到的，機(jī)器學(xué)習(xí)任務(wù)將是malig - g78的主要關(guān)注點(diǎn)。與去年的GPU相比，游戲內(nèi)容的性能密度也提高了15%，此外還提供了異步頂級(jí)支持，以確保所有核心都能以最快的速度運(yùn)行。

在游戲中呈現(xiàn)的復(fù)雜場(chǎng)景——比如煙霧、草地和樹木——將利用片段依賴性跟蹤。Arm表示，在不同的幀上，與malig - 77設(shè)備相比，你可以看到高達(dá)17%的改進(jìn)。Arm正在與Crytek合作，所以Cryengine游戲引擎與Vulkan在Mali gpu上合作。

近年來(lái)，我們看到芯片制造商使用Arm的IP，但開發(fā)自己定制的CPU和GPU產(chǎn)品。然而，將較小的公司拒之門外，成本相對(duì)較高。現(xiàn)在，Arm有了答案。

Cortex-X定制(CXC)程序?qū)⒃试S客戶決定他們自己的性能點(diǎn)，不同于一個(gè)現(xiàn)成的CPU。為了說明這一點(diǎn)，Arm推出了Cortex-X1，這是第一款自定義設(shè)計(jì)，其峰值性能比Cortex-A77高出30%。它還提供了兩倍于Cortex-A77或A78的ML性能。

一種實(shí)現(xiàn)的可能性是將DynamIQ集群中的單個(gè)A78核心替換為Cortex-X1。這將導(dǎo)致整體上更大的芯片組-面積增加15% -但峰值性能增加30%。它可以有多達(dá)1MB的L2緩存和多達(dá)8MB的L3緩存——是新Cortex-A78支持的兩倍。

這將不是一個(gè)適合所有人的芯片組:它更大，更耗電，更貴。然而，對(duì)于那些需要最高性能的設(shè)備，無(wú)論是驅(qū)動(dòng)大型顯示器還是其他設(shè)備，它都很適合這個(gè)要求。

Arm的第三個(gè)芯片是新的神經(jīng)處理單元Ethos-N78。這款應(yīng)用旨在增強(qiáng)CPU和GPU上的機(jī)器學(xué)習(xí)任務(wù)，不過也適用于智能手機(jī)以外的設(shè)備，比如可以進(jìn)行場(chǎng)景檢測(cè)等功能的智能攝像頭。

有1個(gè)TOP/s到10個(gè)TOP/s選項(xiàng)，有超過90種不同的配置，比如mac、SRAM大小和vector功能。因此，設(shè)備制造商將能夠平衡他們提供的ML處理和他們?cè)敢庠趯Ｓ肗PU上花費(fèi)的價(jià)格。與舊的芯片相比，Ethos-N87的區(qū)域效率提高了30%，每次推斷的DRAM數(shù)據(jù)消耗減少了40%。

與Ethos-N77相比，Peak性能提高了一倍，而新NPU的效率提高了25%以上。對(duì)于開發(fā)人員，將支持諸如TensorFlow、TensorFlow Lite、PyTorch和ONNX等框架。

Arm可能不是一個(gè)家喻戶曉的名字，但它的芯片架構(gòu)肯定隨處可見。蘋果在iPhone和iPad的a系列芯片組中使用了部分IP;這一功能也有望在傳聞不斷的arm筆記本電腦上實(shí)現(xiàn)。高通的Snapdragon cpu也依賴于Arm架構(gòu)，同樣可以定制。三星(Samsung)、華為(Huawei)和其他公司也在這樣做。

結(jié)果是，盡管我們可能不會(huì)在2021年的旗艦智能手機(jī)上看到這些精確的CPU、GPU和NPU芯片，但無(wú)論如何，這項(xiàng)技術(shù)將開始過濾。與此同時(shí)，有傳言稱谷歌正在開發(fā)基于Cortex-A78技術(shù)的Pixel系列芯片。2021年我們能否在Pixel 6上看到這一點(diǎn)還有待觀察。