在最近的臺北 ComputeX 展會期間，Arm 展示了下一代 Cortex-A 和 Cortex-X 系列 CPU 內核 —— 以及新一代 GPU 設計，我們將看到它們從今年下半年到明年間成為產品。昨天的發布包括旗艦級 Cortex-X4 內核、中核 Cortex-A720、小核 Cortex-A520 以及新一代 GPU Immortalis-G720。

Arm 最新的 CPU 內核建立在 Armv9 及其之前的整體計算解決方案 (TCS21/22) 生態系統的基礎上。對于其 2023 的年度 IP，Arm 正在通過其 Cortex 內核系列推出一波次要的微架構改進，這些細微的變化旨在提高效率和性能，同時完全轉向 AArch64 64 位指令集。

除了改進 CPU 內核外，Arm 還使用 DSU-120 對其 DynamIQ Shared Unit 內核復合塊進行了全面升級。盡管引入的修改很細節，但它們在提高結構效率方面具有重要意義，同時進一步擴展了 Arm 的應用范圍，支持單個塊中多達 14 個 CPU 內核：此舉旨在使 Cortex-A/X 更適合筆記本電腦。

在過去的幾年里，ARM的big.LITTLE CPU配置一直備受關注。傳統big.LITTLE配置通常會有與大核心數量相同或更多的小核心，以實現更高的效率和更長的電池壽命。但是隨著ARM新設計的推出，這種情況正在改變。例如，最近推出Cortex-X4、Cortex-A720和Cortex-A520將協同工作，平衡了性能和效率。而DSU-120則是驅動DynamIQ Shared Unit系統的核心，該系統允許不同的CPU核心共同工作。這些新的設計和技術的推出，為CPU的發展帶來了新的可能性，使得設備可以更好地滿足用戶的需求。

最新架構，14個CPU核心的設計！

最新發布的高功率的Cortex-X4、中檔的Cortex-A720和小型的Cortex-A520，它們將協同工作，在性能和效率之間取得平衡。ARM還推出了DSU-120，它是驅動DynamIQ Shared Unit系統的核心，該系統允許不同的CPU核心共同工作。

目前高端芯片組通常采用1+3+4或1+4+3的配置。雖然DSU-120支持多達14個CPU核心，但智能手機可能仍然會保持8個核心的設計。不過，標準配置可能會更改為1+5+2。

性能提高了15%

新款Cortex-X4 CPU內核將成為繁重單線程任務的絕佳選擇。該內核使用相同功率的情況下比上一代X3提高了15%的性能，并且在功耗上也實現了高達40%的降低。盡管為了追求速度而開發，但X4的設計也非常出色，可以預計其時鐘速度可達到3.4GHz，成為ARM有史以來最快的CPU內核。這對于需要快速處理單線程任務的用戶來說，將是一項強大的工具。

Cortex-A720比其前身A700內核更加注重效率優化。它比A715更高效，后者本身比A710更高效。使用五個A720核心，它們將為多線程工作負載承擔大部分重任，并且能夠高效地完成任務。

最后，Cortex-A520仍然是一個按順序執行的內核。它的設計是為了讓兩個內核共享執行單元，以盡可能少地占用硅片空間。另一個設計目標是盡量節省電力，A520比A510更高效，節能22％。在高端芯片組中，這些內核可能會專注于后臺任務。

采用1+5+2配置的新芯片組，搭載X4、A720和A520內核，與當前1+3+4的X3、A716和A510 CPU相比，在相同頻率和相同緩存量的情況下（即未考慮新芯片的節點優勢），在Geekbench 6多線程測試中可以提供27％的性能提升。

需要注意的是，這些內核都不支持舊的32位ARM指令集-運行在這些內核上的軟件將被優化為ARMv9。任何仍需要支持32位的公司都可以使用Cortex-A710內核。

ARM還發布了面向旗艦設備的第二代Immortalis GPU G720。對于高端和中端芯片，有新的Mali-G720和Mali-G620。這三個GPU首次采用了被簡稱為“第五代”的新架構。

圖形圖像處理能力更突出！

這一代最大的變化是延遲頂點著色管道。這種變化減少了內存負載，使得在《原神》中帶寬降低了33％，在《堡壘之夜》中降低了26％，在 Epic Games 開發的演示程序《妖精遺跡》中降低了41％，以此展示虛幻引擎的性能。內存負載的減少也降低了功耗和熱量，GPU可以利用這些空余資源。總體而言，第五代架構的峰值性能可以提高15％，平均每瓦性能提高15％。

Immortalis-G720改進了對光線追蹤的支持。ARM正在與騰訊游戲和聯發科技合作開發智能全局光照（SmartGI）作為行業標準。Immortalis-G720 GPU將具有高達10個內核，Mali-G720可以配置為6至9個內核，Mali-G620將達到5個內核，具體取決于芯片組設計者的計劃。

總結

ARM的新CPU和GPU設計預計將于今年晚些時候和2024年初推出。有趣的是，新聞稿中引用了臺積電和三星的話，還引用了英特爾晶圓廠服務(Intel Foundry Services)的話，后者表示“英特爾18A領先技術與ARM最新、最強大的CPU核心Cortex-X4的結合，將為尋求設計下一代創新移動SoC的企業創造機會。”晶圓代工領域的第三方參與者可以推動創新并降低價格。

審核編輯：湯梓紅