使新架構(gòu)更快量產(chǎn),Arm可能會(huì)惠及更廣闊的市場(chǎng)。
說到Arm,現(xiàn)在很多智能手機(jī)客戶,甚至一些PC客戶都不會(huì)覺得奇怪。畢竟客觀來說,現(xiàn)在幾乎所有的手機(jī)都在Arm的指令集上運(yùn)行,大多數(shù)手機(jī)SoC或多或少都使用了Arm的架構(gòu)模式。即使在PC市場(chǎng)上,基于Arm架構(gòu)的Mac系列型號(hào)和“Windows on Arm”,也是目前比較熱門的話題。
對(duì)于大多數(shù)消費(fèi)者來說,每個(gè)人都可能知道Arm,他們也知道他們已經(jīng)制定了許多移動(dòng)SoC的基本指令集和結(jié)構(gòu),但每個(gè)人都經(jīng)常有一種錯(cuò)覺,認(rèn)為Arm似乎只是更新了指令集,設(shè)計(jì)了一個(gè)“高高在上”的新結(jié)構(gòu)。并且“選擇”這些設(shè)計(jì)、“組合”成為最終的芯片,軟件優(yōu)化是由各種芯片制造商甚至手機(jī)制造商進(jìn)行的,這與Arm關(guān)系不大。
顯然,從Arm的角度來看,這顯然是對(duì)他們業(yè)務(wù)模式和“行業(yè)地位”的誤解。也許正是因?yàn)檫@個(gè)原因,今天,Arm在北京舉辦了新的技術(shù)日活動(dòng),闡述了他們目前的產(chǎn)品形式、設(shè)計(jì)和相關(guān)技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
01 發(fā)布終端CSS,Arm的業(yè)務(wù)不僅僅是“結(jié)構(gòu)授權(quán)”
對(duì)今天的Arm來說,他們的產(chǎn)品組成并不只是“單獨(dú)的”CPU、由于至少?gòu)?021年開始,Arm就推出了一個(gè)名為“全面計(jì)算解決方案”的GPU架構(gòu)模式或指令集。(TCS)"包裝設(shè)計(jì)方案。隨著近年來該產(chǎn)品組合的巨大成功,Arm方面也剛剛宣布了一個(gè)全新的消費(fèi)電子產(chǎn)品方案,即本文的主角Arm終端計(jì)算分系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱Arm終端CSS)。
Arm終端CSS的具體內(nèi)容是什么?簡(jiǎn)而言之,它可以被視為“架構(gòu)” 制程 整套軟件優(yōu)化組合。

就結(jié)構(gòu)而言,Arm終端CSS首先擁有最新一代Arm。 v9.2 CPU集群,包括Cortex-X925超大核,Cortex-新版本的Cortex-A520能效核設(shè)計(jì),A725性能核。

第二,它還包括Arm的最新版本。 CoreLink互聯(lián)系統(tǒng),以及集成系統(tǒng)級(jí)緩存和系統(tǒng)內(nèi)存管理單元。
最后,Arm終端CSS還包含了Arm的第五代GPU設(shè)計(jì),并且根據(jù)不同的核心規(guī)模,它可以分為Immortalis-G925。、Mali-三條產(chǎn)品線:G725和Mali-625。
在工藝方面,Arm終端CSS包含了Arm與“領(lǐng)先代工合作伙伴”合作的3nm工藝實(shí)現(xiàn)。它不僅代表了新架構(gòu)在設(shè)計(jì)過程中已經(jīng)考慮到了3nm工藝的影響,能夠充分發(fā)揮3nm的潛力,同時(shí)也代表了相關(guān)代工廠已經(jīng)為這一代Arm的新架構(gòu)做好了準(zhǔn)備。

但是在軟件方面,Arm還推出了針對(duì)Android設(shè)備的CSS參考軟件堆棧,此外還可以充分利用CPU。、GPU、不同的Cpu,如NPU,用于異構(gòu)AI計(jì)算。 Kleidi軟件庫(kù)。
02 不僅僅是架構(gòu)的替代,新組合還有多個(gè)官方推廣。
不難看出,Arm終端CSS絕對(duì)不是獨(dú)立的CPU或GPU“結(jié)構(gòu)授權(quán)”。那么這個(gè)計(jì)劃的好處到底是什么呢?
根據(jù)官方聲明,Arm終端CSS的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是它具有很高的性能。舉例來說,它在Geekbench 6英里的單核性能,可與去年的Arm相比。 提高36%的TCS23平臺(tái)。

在一些更接近實(shí)際用例的測(cè)試場(chǎng)景中,Arm終端CSS頭部流行應(yīng)用的平均啟動(dòng)時(shí)間比去年的老平臺(tái)快33%,網(wǎng)頁(yè)瀏覽速度快60%。但在包括光追和可變速度著色在內(nèi)的七個(gè)圖形基準(zhǔn)測(cè)試中,其峰值性能平均增長(zhǎng)率也達(dá)到了30%。
值得注意的是,這些實(shí)測(cè)特性的增長(zhǎng)并不完全來自于簡(jiǎn)單的CPU架構(gòu)替代。事實(shí)上,Arm方面也強(qiáng)調(diào),這一代終端CSS“標(biāo)配”了2。 4 CPU組合方式2,而且還有比上一代大一倍的系統(tǒng)緩存。事實(shí)上,這種核心組合和緩存的調(diào)整相當(dāng)于Arm成熟的R&D結(jié)果“如何最大限度地發(fā)揮新架構(gòu)的性能”,這是單純架構(gòu)授權(quán)不可能包含的部分。
不僅如此,當(dāng)我們看到Arm終端CSS與上一代TCS的AI性能進(jìn)行比較時(shí),我們不僅要注意它在幾個(gè)大型項(xiàng)目中的性能增長(zhǎng)率接近50%,還要看到這種增長(zhǎng)并不完全來自于NPU(或DSP)的替代,只是因?yàn)锳rm終端CSS還利用了新架構(gòu)CPU和/或GPU的AI計(jì)算能力。所以新平臺(tái)在實(shí)施AI計(jì)算時(shí),可以更好地同時(shí)調(diào)用多個(gè)不同的計(jì)算部件。而且這背后還涉及到Arm新的互聯(lián)系統(tǒng)和新的軟件堆棧,這也是簡(jiǎn)單的“處理器架構(gòu)授權(quán)”所做不到的。
Arm方面在今天的交流中不止一次強(qiáng)調(diào),終端CSS能夠有效地加快消費(fèi)市場(chǎng)的SoC生產(chǎn)、更換速度。顯然,考慮到它包含了CPU核心、緩存的“官方建議組合”,以及相對(duì)成熟的軟件優(yōu)化,甚至與代工廠之間的工藝適應(yīng),這意味著對(duì)于SoC廠商來說,如果直接“選擇”Arm的完善方案,可以節(jié)省大量的R&D和適應(yīng)時(shí)間,甚至完全有可能帶來比一些使用“魔法改造”CPU組合芯片制造商開發(fā)自己的GPU或其他部件的方案。具有較高的性能和能效比。
03 Arm終端CSS并不死板,或者獲得會(huì)惠及更廣闊的市場(chǎng)。
當(dāng)然,考慮到Arm終端CSS的“包裝”特性,一些朋友不可避免地會(huì)擔(dān)心它是否會(huì)導(dǎo)致市場(chǎng)上的Arm。 SoC在一定程度上失去了多樣性?
關(guān)于這一問題,其實(shí)大家首先要明白一件事,那就是Arm終端CSS并非一個(gè)固定的設(shè)計(jì)。實(shí)際上,Arm終端CSS具有很高的可擴(kuò)展性,它的許多細(xì)節(jié)都可以根據(jù)最后的需要進(jìn)行微調(diào)。舉例來說,它實(shí)際上可以支持14個(gè)CPU核心,而不是普通的8個(gè)核心,同時(shí)它“2” 4 CPU組合也不是絕對(duì)的。制造商可以根據(jù)自己的需要推出9核和10核CPU,或者整合更多的超核和大核方案。
第二,Arm終端CSS的“內(nèi)涵”根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景而有所不同。例如,因?yàn)楝F(xiàn)在的Arm Directt不支持GPU X,因此,如果你想在Windows中使用它 PC,此時(shí),Arm終端CSS可以只提供CPU、總線和緩存部分,而不包括GPU,然后與其他“插件”GPU方案相匹配。但是如果用于Linux的話 PC(比如Chrome Book),此時(shí)仍然可以選擇Arm終端CSS方案,包括GPU,以發(fā)揮官方異構(gòu)計(jì)算和能效優(yōu)化的作用。
另外,即使是目前版本中“完整”的Arm終端CSS,也并非完全的SoC設(shè)計(jì),例如,它不包含NPU。、DSP、DPU、周邊計(jì)算模塊如VPU,不包括基帶、藍(lán)牙、WiFi和電池管理部件。
值得注意的是,Arm實(shí)際上擁有自己的NPU。、DPU、VPU等產(chǎn)品線,所以當(dāng)Arm終端CSS沒有這些“零件”時(shí),顯然是在考慮終端廠商的差異化。
根據(jù)上述信息不難看出,當(dāng)SoC廠商選擇Arm終端CSS時(shí),可以隨意調(diào)整CPU核心組合,修改緩存大小,更換GPU。、ISP配合自研或外購(gòu)。、NPU,以及其他外圍部件,形成一套完整的SoC方案。Arm似乎沒有做出更多的限制,除了無(wú)法使用自研CPU架構(gòu)。

另外,每個(gè)人都應(yīng)該清楚,對(duì)于市場(chǎng)上絕大多數(shù)SoC廠商來說,即使他們有自己的CPU。、GPU方案,在許多情況下,這些方案也會(huì)受到成本因素的限制,不太可能完全覆蓋從頂級(jí)旗艦到入門級(jí)的完整市場(chǎng)。Arm終端CSS的潛在競(jìng)爭(zhēng)力甚至可能優(yōu)于其在旗艦領(lǐng)域的表現(xiàn),對(duì)于一些注重交付速度的主流產(chǎn)品線,或者一些既需要新技術(shù)又需要控制成本的目標(biāo)市場(chǎng)。
這些是什么意思?說白了,依靠Arm終端CSS,我們不僅會(huì)看到一些旗艦SoC方案,設(shè)計(jì)大膽,未來堆放“恐怖”。它還希望加快中高端和中端SoC的更換速度,從而解決“旗艦?zāi)昴旮?,但中端機(jī)原地踏步”的行業(yè)現(xiàn)狀,這是人們經(jīng)常批評(píng)的問題。
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