Arm最新一代CPU和GPU性能同时提升15%

无论是靠摩尔定律的演进还是靠架构创新，计算性能的提升难度越来越大，不过Arm在最新的产品中还是带来了可观的性能和能效提升。

今天Arm发布了2023全面计算解决方案（TSC23），基于全新第五代GPU架构的Arm Immortalis-G720 GPU相比上一代新能和能效分别提高了15%，系统级效率提升幅度达到40%。

全新的高性能CPU Arm Cortex-X4，相比上一代Cortex-X3，性能提升15%，基于相同工艺功耗降低40%。

当然，Arm更看重的是整体方案的提升。

Arm第五代GPU架构

去年，Arm首次推出Arm Immortalis GPU G715，是Arm首款移动端支持硬件光线追踪（Ray Tracing）的GPU。

今年，Arm最新的GPU产品采用了全新的第五代 GPU 架构，这是Arm迄今为止最高效的 GPU 架构。

据悉，Arm第五代GPU架构重新定义了部分图形管道，以优化内存带宽，能够在移动设备上支持高几何负载的下一代游戏和实时 3D 应用，目标是用更顺畅的移动端游戏体验，并媲美 PC 端和游戏主机。

其中，延迟顶点着色（Deferred Vertex Shading, DVS）是第五代 GPU 架构新引入的图形功能，这个功能的引入可以重新定义数据流，有助于合作伙伴扩展核心数量，达到更高的性能水平。

目前，DVS 的特性和优势已经在包括《原神》和《堡垒之夜》等许多流行游戏中得到体现。

以具体的产品看，此次新推出的GPU性能和能效最好的产品是Arm Immortalis-G720，与前代产品相比，Immortalis-G720性能和能效分别提高了15%，系统级效率更跃升了40%。

与G720同时推出的还有Arm Mali-G720 和 Mali-G620，是去年Mali-G715和Mali-G615的升级产品。

Arm 高级副总裁兼终端事业部总经理Chris Bergey表示，“第五代GPU架构为基于Arm GPU的未来几代视觉计算奠定坚实基础。”

CPU集群性能连续3年两位数性能增长

引入光线追踪是移动端GPU的新亮点，而移动端CPU的提升则可以带来更好的AI体验。

在Armv9架构推出之后，Arm实现了连续三年实现两位数性能增强的同时，效率也得到显著提升。

今年最新的第四代超大核Arm Cortex-X4，与Cortex-X3相比，性能提高15%。同时，基于相同工艺的全新高能效微架构可降低功耗达 40%。

Chris Bergey称，Cortex-X4性能和效率的提升可以将设备使用体验（如 UI 响应能力和应用程序启动时间）提升到一个新的水平，并让实现面向下一代人工智能和机器学习的应用成为可能。

性能和能效的提升显然离不开制程工艺的进步。据悉，在新一代 CPU设计中，Arm 在 TSMC N3E 制程工艺上顺利完成了业内首个 Cortex-X4 流片。

除了超大核，Arm也对大小性能核进行了更新，也就是Arm Cortex-A720 和 Cortex-A520。

Cortex-A720是被广泛应用的主力CPU IP，Cortex-A520强调高效率。

最新的Cortex-A720和Cortex-A520分别实现了20%和22%的能效提升，对于主流移动产品提升3A游戏、后台任务等体验能有显著的提升。

基于全新的CPU IP，Arm也提供性能核效率更优的CPU集群，DSU-120 是专为满足要求苛刻的多线程使用场景而设计，支持从可穿戴设备到智能手机、笔记本电脑的众多设备。

对于所有的处理器来说，安全也至关重要。

值得注意的是，今年发布的所有新 CPU 均支持 64 位计算和 Armv9 安全创新功能，能够抵御更高级别的数字威胁。

另外，通过 Armv9 CPU，Arm 在整个移动生态系统中持续成功部署 Arm内存标记扩展 (MTE) 功能，以消除占所有软件漏洞高达70%的内存安全漏洞。

如何与生成式AI结合？

“生成式人工智能等新的智能体验在过去的一年里令世界惊叹，而智能手机的人工智能处理能力每两年翻一番。”Chris Bergey表示。

Arm的全面计算解决方案想要在生成式AI中发挥作用，软件发挥着关键的价值。Arm会通过其开源软件库不断提升 Arm IP 的机器学习功能，让开发者在处理人工智能和机器学习工作负载时能充分获益。

另据了解，Arm NN 和 Arm Compute Library 已在安卓平台上面向 Google应用开放，目前已拥有超一亿的日活用户，助力开发者优化运行在 Armv9 CPU 和 Arm GPU 的机器学习工作负载。