對于大多數(shù)玩家而言，逼真的游戲畫面是不可或缺的一部分。因為高品質界面不僅可以增加游戲深度、提高游戲的挑戰(zhàn)性、增加游戲的幽默感，甚至還可以讓游戲視覺效果、動畫等方面更加突出?？梢哉f，一款手機游戲的核心，就在于極為豐富的視覺體驗。

說到視覺體驗，這里不得不提的就是Arm全面計算解決方案了。要知道，無論市面上何種手游，沉浸式游戲體驗感總與設備性能息息相關，這特別體現(xiàn)在手機CPU、GPU等方面。而Arm全面計算解決方案，可以將二者性能得到全面提升，為實現(xiàn)高清流暢的手游體驗提供強大的支持。

2021年，Arm發(fā)布了首款全面計算解決方案，通過提供出色的性能、安全性、可擴展性和效率，滿足了各類消費級設備市場的專用處理需求。日前，Arm又推出了2022全面計算解決方案（TCS22），旨在進一步完善各類終端市場的用戶體驗，繼續(xù)突破移動市場的界限。

堅持三項原則，助力視覺創(chuàng)新

為了讓大家全面地了解這一解決方案，近日在Arm技術媒體溝通會上，Arm高級副總裁兼終端事業(yè)部總經理Paul Williamson對其進行了詳細的介紹，并探討了相關領域的終極用戶體驗、市場趨勢與技術發(fā)展。

據介紹，Arm推出全面計算戰(zhàn)略已有多年，目前Arm全面計算解決方案已在MediaTek的天璣9000 SoC中得到了最佳的展現(xiàn)。它通過Armv9作為最高性能智能手機的根基，被OPPO和vivo采用在其手機中，從而為消費者帶來了無懈可擊的領先持續(xù)性能。

與2021全面計算解決方案（TCS21）相同，此次Arm推出的TCS22也是面向所有消費級設備市場，并且持續(xù)專注于計算性能、開發(fā)者對性能的可及性，以及平臺的安全性。

“首先，在性能方面，如果你對性能要求很高，那么你就需要64位。過去，對于開發(fā)者生態(tài)系統(tǒng)的就緒程度一直帶有一些猶豫不決。鑒于近期OPPO、vivo和小米等公司參與的中國金標聯(lián)盟宣布，中國的計算生態(tài)系統(tǒng)和應用生態(tài)系統(tǒng)已全面就緒64位。這意味著，未來幾年的旗艦級智能手機都需保證為全64位設計，以確保獲得最佳的效率和最強的性能?！盤aul Williamson指出，如果你對性能要求很高，那么你需要重視64位。

其次，在開發(fā)者的可及性方面，Arm為了讓開發(fā)者獲得IP在機器學習性能方面的更新與提升，便不斷推進Arm計算庫和Arm NN框架，以確保開發(fā)者能夠訪問這些性能。Paul Williamson表示，無論是在GPU中的矩陣乘法的改善，還是在系統(tǒng)級優(yōu)化和設計中其它地方的緩存微調中，Arm計算庫和Arm NN框架都能讓開發(fā)者獲取這些性能。

第三，在安全性方面，Arm一直在加強處理內存的安全性?！拔覀円呀浲瞥隽朔菍ΨQ內存標簽擴展，這可被認為是Arm去年推出的同步MTE和異步MTE的結合?！盤aul Williamson補充道，此外我們還將這些保護措施擴展到設計中較小的可信執(zhí)行環(huán)境中，這是系統(tǒng)執(zhí)行軟件棧中可能最具安全意識組件的地方。像人臉解鎖和面部識別這樣的功能，需要確保其免受額外的惡意攻擊。在這一代產品，我們將這些安全增強引入設備上的可信執(zhí)行環(huán)境中，這些功能將在這個環(huán)境中運行。

擴展五大能力，打造極致體驗

為了進一步提高整個SoC的系統(tǒng)性能，TCS22在TCS21的基礎上又增加了一些新的升級和附加功能，主要集中在以下五個方面：

1、全新的CPU集群

據Paul Williamson介紹，全新的CPU集群是由2個全新的CPU和2款現(xiàn)有IP的更新共同組成。此次Arm推出了新的Arm Cortex-X3 CPU、Arm Cortex-A715 CPU、Arm Mali-G715 GPU、Arm Mali-G615 GPU和第一款Arm旗艦GPU Immortalis-G715，可以提供卓越的峰值性能，實現(xiàn)性能與效率的完美平衡。

值得一提的是，全新的GPU是Arm迄今為止性能最高的圖形處理器，具有增強視覺體驗的新功能和特性。Immortalis-G715將游戲性能提升到了一個新的水平，是首款提供基于硬件的光線追蹤支持的Arm GPU，可以提供更為真實的沉浸式游戲體驗。

除此之外，Arm還對TCS22進行了一系列IP更新和添加，比如通過系統(tǒng)IP更新提高可擴展性和效率、Arm Cortex-R82 CPU支持MMU等。

“伴隨著Arm最新的CPU與GPU IP，我們配置了工具、軟件生態(tài)系統(tǒng)，以及實體IP和通用標準，致力于打造出靈活且擴展性高的解決方案，以滿足從臺式機到輕量級AR/VR設備之間廣泛的價格區(qū)間。”Paul Williamson表示，作為核心基礎平臺的延伸，TCS22支持這些市場的專用計算能力。只有通過系統(tǒng)層級的優(yōu)化，我們才能提供如此出色的體驗。

2、高級游戲體驗

Arm認識到，在如今的移動市場中，游戲不斷推動著智能手機平臺的發(fā)展。據統(tǒng)計，游戲應用程序占所有智能手機使用量的43%；同時，在現(xiàn)有的22億活躍的移動游戲用戶中，約有78%使用Android系統(tǒng)。

而TCS22可以滿足移動設備上更復雜的AAA游戲體驗的需求，從而為用戶帶來一個全然不同的世界。除了新的Armv9 CPU、支持基于硬件的光線追蹤的Immortalis-G715，以及更為高級的Mali GPU，Arm還對Mali-DDK進行了進一步優(yōu)化。

相較于上一代全面計算解決方案，這些新增的功能和改進，可使DRAM帶寬減少23%，功耗減少16%，性能提升28%，顯著改善了緩存大小與游戲工作負載，同時還改善了效率并最終延長了游戲性能續(xù)航。這一重大的提升，可為百萬計的移動游戲開發(fā)者帶來進一步的持續(xù)游戲性能表現(xiàn)。

3、機器學習（ML）加速

當前，ML工作負載正在重新定義所有消費類設備的用戶體驗，比如以下幾個應用場景，其在性能需求上都有所不同：

● 用于音頻傳感和振動檢測的集成傳感器集線器需要較低的性能；

● 語音交互的語音助手，以及語音識別和關鍵字檢測；

● AI攝像頭和視頻對性能的要求最高，這些用例利用包括計算機視覺、圖像識別、深度學習和機器學習在內的一系列技術來豐富視覺體驗。

而TCS22可為高性能AI相機和視頻用例釋放ML計算，促進多個方面的性能提升：

● 物體檢測增加43%

● 超分辨率增加32%

● 對象分類增加30%

● 實時識別增加39%

此外，通過這些新增的功能和優(yōu)化，TCS22還將ML能力提高了1倍，以實現(xiàn)更多的智能應用和更出色的用戶體驗，比如：

● 新GPU中添加了矩陣乘法指令支持，實現(xiàn)了2倍的架構ML改進；

● Cortex-M85與Helium和Cortex-M55相結合，可在小功率預算下高效執(zhí)行DSP和ML算法；

● Arm計算庫的優(yōu)化；

● 系統(tǒng)級優(yōu)化，例如微調緩存和減少DRAM延遲；

● 將Arm計算庫和Arm NN框架集成到Android中，可使第三方開發(fā)人員更容易使用ML，從而在數(shù)百萬個應用程序和數(shù)十億臺設備上釋放ML性能。

4、增強平臺安全性

據了解，TCS22的安全性主要通過過程中安全、安全固件更新、可信執(zhí)行環(huán)境（TEE）這三個關鍵層得到增強。

通過第二代Armv9 CPU引入新的非對稱內存標記擴展（MTE），進程內安全性得到了加強。通過在定位安全漏洞的速度和精度之間提供更大的靈活性，可以顯著提高MTE性能。MTE具有新的非對稱MTE選項，允許現(xiàn)場安全監(jiān)控和內部調試，以簡化和加快軟件開發(fā)，這將為芯片供應商、設備制造商、操作系統(tǒng)供應商（OSV）和開發(fā)人員等節(jié)省時間和成本。

與此同時，為了實現(xiàn)進程內安全，Arm還增強了PAN，保護用戶數(shù)據免受JITed代碼攻擊。此外，Arm還通過Cortex-M系列處理器在很小的面積內采用了指針身份驗證（PAC）和分支目標標識符（BTI）。Cortex-M85是第一款可選擇支持PAC和BTI的Cortex-M處理器，而PAC和BTI擴展了Cortex-M處理器的安全功能，可以減輕針對復雜軟件堆棧的面向返回的編程和面向跳轉的編程攻擊。

5、軟件和工具（包括為開發(fā)人員提供最新的Android軟件堆棧支持）

通過TCS22，Arm提供了最新的Android AOSP請求程序軟件堆棧，其中包括可供開發(fā)人員使用的最新功能、Arm的固定虛擬平臺（FVP），以及堆棧在該平臺上運行和驗證。這些軟件和工具可以幫助開發(fā)人員快速部署，并定制他們自己的解決方案。

在新的軟件堆棧之上，Arm硬件和軟件成功套件為開發(fā)人員提供了對Arm工具和模型的無限制訪問。其中，硬件成功套件加快了供應商從設計到流片的上市時間；而軟件成功工具包則可使開發(fā)人員在部署之前構建、調試和分析完整的軟件堆棧。

Paul Williamson認為，如今的移動端是世上最大的游戲平臺，移動設備的創(chuàng)新也正在推動這一市場的增長。隨著相關性能與需求的增長，持續(xù)的性能表現(xiàn)將成為游戲的關鍵指標?！耙苿佑螒蚍浅娬{性能極限，而這正是Arm能夠在CPU、系統(tǒng)IP和GPU上提供全面的優(yōu)化，促成這項性能的提升?！?/span>

總之，TCS22可以滿足各級別的性能、效率和可擴展性要求，適用于各類消費級設備市場的專用處理需求。憑借上述功能的增強和性能的提升，可以預見，TCS22將會重新定義未來的沉浸式3D視覺效果。