來源：anandtech、theverge 等

　　編輯：金磊、鵬飛

　　新智元報道

　　【新智元導(dǎo)讀】近日，ARM 發(fā)布了下一代架構(gòu)設(shè)計(jì)方案，三款重磅利器騰空出世：Cortex-A77 CPU、Mali-G77 GPU 和 ARM ML 處理器，性能全面提升。ARM 表示，新的旗艦級 IP 將定義 2020 年高端智能手機(jī)性能，提供新一代的人工智能體驗(yàn)。

　　ARM 祭出了三把利器。

　　昨日，全球領(lǐng)先半導(dǎo)體知識產(chǎn)權(quán)(IP)提供商ARM重磅發(fā)布了下一代架構(gòu)設(shè)計(jì)方案，其中包括：

• Cortex-A77 CPU；

• Mali-G77 GPU；

• ARM ML 處理器。

　　ARM 表示，新的旗艦級 IP 將定義 2020 年高端智能手機(jī)性能，提供新一代的人工智能體驗(yàn)。

　　而在此前，新智元也報道了 ARM 宣布暫停與華為的合作的相關(guān)消息，或許此次 ARM 發(fā)布的旗艦級 IP 將與華為無緣。

　　不過，華為目前已經(jīng)獲得了 ARM8 架構(gòu)的永久授權(quán)(ARM8 是 ARM 公司的 32/64 位指令集，目前的處理器都是這一指令集的產(chǎn)物)。也有可能完全自主設(shè)計(jì) ARM 處理器，并掌握核心技術(shù)和完整知識產(chǎn)權(quán)，具備長期自主研發(fā) ARM 處理器的能力。

　　代號 Deimos，新一代 CPU 性能大幅提升

　　去年的 ARM 發(fā)布的 Cortex-A76 其實(shí)是一個非常成功的核心架構(gòu)，全新的架構(gòu)體系與 7nm TSMC 工藝的結(jié)合，帶來了巨大的性能和效率飛躍，麒麟 980 和驍龍 855 就是很好的例子。

　　但 ARM 真正的競爭對手主要來自蘋果的 CPU 設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)。僅從 CPU 來說，目前，蘋果的 A11、A12 仍然有著較為明顯的性能、效率優(yōu)勢。

　　ARM 發(fā)布的 Cortex-A77 代號為 Deimos (戴莫斯，畏懼之神)，與上一代 A76 可謂是一脈相承，很大程度上保持了上一代的特性。

　　從官方給出的參數(shù)來看，有如下幾個關(guān)鍵特性：

• 依舊采用 Armv8.2 架構(gòu)，支持 AArch32 和 AArch64；

• 64KB L1 指令和數(shù)據(jù)緩存；

• 256 或 512KB L2 緩存；

• 以及高達(dá) 4Mb L3 緩存

　　ARM 表示，Cortex-A77 和 Cortex-A76 保持相同的 3.GHz 峰值頻率目標(biāo)。但預(yù)計(jì)廠商不會在新一代 Soc 達(dá)到這么高的頻率。

　　Cortex-A77 將更多的計(jì)算能力用于設(shè)備安全的邊緣計(jì)算上。這些計(jì)算能力使用范圍包括 AI 攝像機(jī)、視覺場景檢測、3D 掃描、生物特征用戶 ID (人臉識別)、語音識別、游戲中的 ML 和 AR 中的 ML 等。

　　從性能角度來看，Cortex-A77 相比于 A76 有了許多性能上改進(jìn)：

• 單線程性能提升 20%；

• FP 性能提升 35%；

• 內(nèi)存寬帶提升 15%。

　　更高的性能也意味著能更好地響應(yīng)支持 AR 的新應(yīng)用程序以及帶來的體驗(yàn)。通過 Cortex-A77，手機(jī)游戲領(lǐng)域的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在未來幾年有望實(shí)現(xiàn)大幅增長。并且 Cortex-A77 還將支持 5G，愛立信在 2018 年 11 月的移動報告中預(yù)測，到 2024 年，將有大約 15 億臺智能手機(jī)設(shè)備具備 5G 功能。

　　而眾所周知，對于計(jì)算密集型 ML、AR 和其他新出現(xiàn)的設(shè)備來說，5G 是一個基本需求。它將帶來更快的速度、大帶寬（5 到 20 Gbps）、8K 分辨率的流媒體和 360 度視頻。

　　ARM GPU 采用全新架構(gòu) Valhall，性能大躍進(jìn)

　　除了 Cortex-A77 之外，ARM 還重磅發(fā)布了新一代 Mali-G77。

　　劃重點(diǎn)：Mali-G77 采用了全新架構(gòu)，Valhall。而在 G71-G76 采用的架構(gòu)都是 Bifrost。

　　Mali-G77 在性能、密度和效率方面取得了一些重大改進(jìn)。雖然去年的 Mali-G76 引入了對執(zhí)行引擎計(jì)算架構(gòu)的一些重大更改，但 G77 的改進(jìn)更大，并且脫離了 ARM 相對不同尋常的計(jì)算核心設(shè)計(jì)。

　　據(jù) ARM 官方宣稱，Mali-G77 較前代產(chǎn)品相比：

• 效能提升 30%、性能提升 30%、機(jī)器學(xué)習(xí)性能提升 60%；

• 每 mm²性能較 A76 預(yù)計(jì)提升 1.4 倍；

• 在相同的工藝和相同的性能下，實(shí)現(xiàn) 30％ 的同比能效改進(jìn)；

• 并且比 Mali-G72 節(jié)省 50％ 的功耗。

　　從官方給出的性能來看，ARM Mali-G77 的性能已然接近目前蘋果 A12 的性能，同時也超過了高通 Adreno 640 的性能。

　　ARM ML NPU

　　隨著智能手機(jī)和計(jì)算機(jī)繼續(xù)利用 AI 來實(shí)現(xiàn)攝影中的場景識別或增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中的物體識別等功能。同時，許多公司也構(gòu)建了專門的神經(jīng)處理單元來處理這些任務(wù)，從而減輕了 CPU 和 GPU 的壓力。

　　而此次，ARM 還發(fā)布了其最新的 NPU，提供了高達(dá)兩倍的能效，并且是上一代內(nèi)存壓縮的三倍。與開源的 ARM NN 軟件框架相結(jié)合，ARM 表示該芯片的八核版本可提供高達(dá) 32 TOP/s的性能。

　　網(wǎng)友怎么看？

　　worldvoipcenter：可惜了華為不能用

　　abufrejoval 指出，雖然擴(kuò)展所有 Prefetch（預(yù)加載）對于性能來說似乎是一件好事，但它也增加了旁路攻擊的概率。

　　syxbit 吐槽：ARM 的每個Q&A環(huán)節(jié)都應(yīng)該有人說“嘿，趕上 Apple 之前請閉嘴”作為 Android 用戶，擁有嚴(yán)重劣質(zhì)的 SoC 真的很令人沮喪。

　　raptormissle：所以看起來 SD 865 最終將打破 4000 geekbench 單核心得分，并且可能在多核心中獲得 12000+。ARM 終于在蘋果公司的競爭環(huán)境中占據(jù)了一席之地，因?yàn)槲艺娴牟幌Ｍ吹?A13 那么火！

　　GC2:CS 對蘋果的發(fā)熱問題非常不滿：76 性能實(shí)現(xiàn)了飛躍。老實(shí)說，我很樂意以較低的功率獲得相同的性能。并削減/限制峰值功率...而不是購買風(fēng)扇配備手機(jī)

　　0iron 邪魅一笑發(fā)出靈魂一問：那么 A77 屬于“美國原廠技術(shù)”，會受到出口禁令的影響嗎？

　　wilsonkf 回應(yīng) 0iron：非常有可能，但也許為時已晚。設(shè)計(jì)階段大部分應(yīng)該（在禁令之前）早就完成了。

　　Lodix 想知道海思關(guān)于今年晚些時候使用 ARM IP 推出麒麟 SOC 以及所有正在發(fā)生的事情，目前的情況看起來讓人有些沮喪。

　　Wilco1：由于大內(nèi)核之間的性能差距鴻溝正在加速撕裂，因此提高小內(nèi)核的性能似乎比進(jìn)一步增加性能更為重要。

　　附：Cortex、Mali 全家福一覽

　　1、面向嵌入式的 Cortex 家族

　　ARM 處理器能耗和成本低，性能高，被廣泛應(yīng)用在動通信領(lǐng)域。另一方面，超級計(jì)算機(jī)消耗大量電能，ARM 同樣被視作更高效的選擇。

　　但是移動設(shè)備對嵌入式微處理器的綜合性能越來越高，為了應(yīng)對日益增長的算力需求，ARM 推出了 Cortex 系列，Cortex 在英文里代表大腦皮層。

　　針對不同的應(yīng)用需求，ARM 推出了 Cortex-A、Cortex-R 和 Cortex-M。其中 Cortex-R 追求實(shí)時性，而 Cortex-M 追求低成本。

　　Cortex-A 系列則追求極致性能，是 Cortex 系列中性能王者，而且制作工業(yè)也在不斷挑戰(zhàn)極限。從 A76 的 10nm 開始，到 A77 的7+nm，未來A系列還會推出 5nm 芯片。

　　A 系列利用多核技術(shù)為傳統(tǒng) MPCore 處理器提供單個到四個內(nèi)核的可擴(kuò)展性，為 DynamIQ 處理器提供單個多達(dá)八個內(nèi)核；改進(jìn)了數(shù)據(jù)安全性和隱私性，高級安全性和 RAS 功能以及集成的 AI 功能，使基于 DynamIQ 的系統(tǒng)能夠提供廣泛的解決方案。集成在 DynamIQ 處理器中的高級電源管理功能可為節(jié)能設(shè)計(jì)提供更高的功耗節(jié)省。主要應(yīng)用于性能密集型同，例如移動設(shè)備、自動駕駛以及醫(yī)療。

　　下圖是 Cortex-A 系全家福：

　　Cortex-A 系列器件的主要特性：

• 支持單核和多核配置的可擴(kuò)展集群

• RISC 內(nèi)核支持 Armv7-A 和 Armv8-A 架構(gòu)

• 完全向后兼容以前 ARM 處理器的代碼

• VFP 和 Neon 單元執(zhí)行浮點(diǎn)和高級 SIMD 指令集

• 可選的加密加速器引擎，支持 AES，SHA1 和 SHA2-256 等算法

• 內(nèi)存管理支持（MMU）支持具有各種頁面大小的虛擬地址和物理地址空間

• 硬件轉(zhuǎn)換表走向虛擬到物理地址轉(zhuǎn)換

• Big-endian 和 little-endian 數(shù)據(jù)訪問支持

• 對基本加載/存儲指令的未對齊訪問支持

　　2、ARM 的 GPU：Mali 家族

　　除了 ARM 處理器授權(quán)，ARM 還有一整套 GPU 授權(quán)方案，稱為 Mali。之前很多不具備獨(dú)立開發(fā) GPU 技術(shù)的芯片供應(yīng)商，直接使用了 ARM 處理器 +Mali GPU 的設(shè)計(jì)，比如三星、瑞芯微、展訊、意法半導(dǎo)體、全志等。

　　Mali 全家福：

　　ARM Mali 系列多媒體處理器為 SoC 提供圖形和顯示解決方案。能夠?yàn)閺娜腴T級大眾市場智能手機(jī)擴(kuò)展到視覺震撼的高性能智能手機(jī)、以及基于 Android OS 的平板電腦和智能電視提供非常好的視覺體驗(yàn)。

　　和其他基于 IP 核心（IP cores）嵌入式技術(shù)的 3D 顯示芯片一樣，Mali 顯示芯片組沒有提供特別用來驅(qū)動 LCD 顯示器顯示圖像的顯示控制器（類似于顯卡），相反地，它是一個純 3D 顯示引擎，它將圖像加載到緩存中，并且由專門負(fù)責(zé)圖像顯示處理的內(nèi)置顯示核心來顯示這些圖像。

　　參考鏈接：

　　https://www.anandtech.com/show/14384/arm-announces-cortexa77-cpu-ip

　　https://www.anandtech.com/show/14385/arm-announces-malig77-gpu

　　https://www.theverge.com/2019/5/27/18641190/arms-cortex-a77-mali-g77-premium-smartphone-2020-chip-design

　　https://liliputing.com/2019/05/arm-launches-cortex-a77-cpu-mali-g77-gpu-and-arm-ml-npu.html

　　https://www.tomshardware.com/news/arm-cortex-a77-mali-g77-ml-processor,39430.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的ARM发布全新架构CPU、GPU及AI内核，华为或将无缘的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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