Arm亮出多款大小核CPU：AI算力翻倍，劍指明年安卓旗艦機

5月26日消息，昨日，英國芯片設計公司Arm公布了其最新3款CPU和3款GPU核心設計。

三款新 CPU 分別是旗艦核心 Cortex-X2、高性能核心 Cortex-A710、高能效核心 Cortex-A510 CPU，三款新 GPU 核心則覆蓋高中端和入門級。

這是繼今年 3 月推出十年來最重要的創新 —— 全新 64 位指令集 Armv9、4 月推出基于 Armv9 的首個產品 —— 面向數據中心的 Neoverse N2 之后，Arm 首次展示基于 Armv9 設計的一系列面向消費級移動設備市場的新核心，這些新設計不僅性能的大幅提升，而且增加新的安全性和人工智能（AI）功能。

也許很多消費者對 Arm 核心并不了解，簡單來說，Arm 的設計幾乎是每部安卓手機芯片的共同配置。而此次推出的旗艦 CPU 核心，可以說預告了 2022 年旗艦安卓手機的 CPU 性能。

新 CPU 核心：旗艦核機器學習性能提升 2 倍

Arm 今年將推出三款基于 Armv9 指令集的新 CPU 設計：X2、A710、A510，分別對標現有的 X1、A78、A55。

首先是 Cortex-X2，它是 Arm Cortex-X 定制項目的一部分，允許合作伙伴幫助為其特定用例設計專用核心。

作為去年 Cortex-X1 的繼任者，它也是 Arm CPU 產品線中最強大的設計，可以用于筆記本電腦等大屏設備。Arm 稱，與上一代相比，Cortex-X2 的性能將提高 16%，機器學習性能提升 2 倍。

新款“big”核心 Cortex-A710 則有望比去年推出的 Cortex-A78 提高 10% 的性能、30% 的能效、2倍的機器學習性能。

相較"big"核心系列一年一迭代，"LITTLE"核心上一次發布還是在 2017 年。

時隔四年，Arm首次推出了新的"LITTLE"高能效核心 Cortex-A510，該核心將取代自2017年推出以來一直用于主要手機的 Cortex-A55 設計。與老款A55相比，其性能提升35%，能效提高20%，機器學習性能提升3倍。

當這些新核心進入芯片后，新的 Armv9 設計將帶來性能的大幅提升。例如，用在許多最新安卓旗艦手機的高通驍龍 888 芯片，即采用去年旗艦 Arm Cortex-X1 和 Cortex-A78 的部分定制版本作為其四個“大”核心，并使用大約四年歷史的 Cortex-A55 設計作為其“LITTLE”核心。三星旗艦芯片 Exynos 2100 也采用類似的配置，并采用了 Arm 的 Mali-G78 GPU 設計。不出意外，這兩款芯片的下一代都有望用上新的 Arm CPU 核心設計。

根據 Arm 公布的信息，相較 Armv8.2，由 Armv9 設計（單個 Cortex-X2、三個 Cortex-A710 核心和四個 Cortex-A510 核心）的 CPU 叢簇可以提升高達 30% 的峰值性能（得益于 Cortex-X2）、30% 的整體效率（得益于 Cortex-A710）和 35% 的“LITTLE”性能（得益于 Cortex-A510）。

A710 保留兼容 32 位，A510 采用新型微架構

三款新 CPU 核心中，X2、A510 都將是純 64 位，不再兼容 32 位，而 A710 會繼續支持 OL0 AArch32。

其中，X2 和 A710 的前端都改進了分支預測，精度更高，錯誤更少。

憑借 L3 緩存和叢簇設計 DSU-110 的特性，單一叢簇（cluster）最多可容納 8 個 X2 核心，并具有最大 16MB 的 L3 快取能力，使得筆記本電腦 SoC 的設計更具彈性，也為其帶來跨入高效能 PC 的可能。

A710 核心設計也優化了與 DSU 的聯系，與 DSU、內存之間的延遲更低。

A510 則采用了一個混合核心微架構（merged core microarchitecture）新設計，可將 2 個 A510 組合成一個群組，單一 CPU 可由多個群組構成，從而實現更加彈性化的結構設計。

新 GPU 核心：旗艦級游戲性能提升 20%

Arm 還將推出 3 款新 GPU：旗艦產品 Mali-G710、中端產品 Mali-G510、入門級 Mali-G310。

其中，旗艦產品 Mali-G710 將帶來 20% 的游戲性能提升、20% 的能效提升、35% 的機器學習性能提升。

Mali-G510 為更高性價比設備的中檔選擇，可將性能提升 100%，能效提升 22%，機器學習性能提升 100%。

入門級 Mali-G310 可將紋理處理能力提升高達 6 倍，Vulkan 性能提升 4.5 倍，安卓 UI 內容處理能力提升 2 倍。

結語：最早預計 2022 年初落地

Arm的總體目標是為廣泛的用例提供各種設計。計算機可能更多地依賴 Arm 的 Cortex-X2 CPU 和用于圖形處理的獨立 GPU 解決方案，先進的智能手機將采用基于 Arm 系列 CPU 設計的 CPU 叢簇和 Mali-G710 GPU，對性能需求較低的智能手表可能采用 Cortex-A510 和 Mali-G310。

新的 Arm 設計還需要一段時間才能出現在手機或設備上：Arm 仍然需要將設計交給合作伙伴，然后合作伙伴需將它們引入自己的芯片產品，然后將這些芯片提供給手機制造商。