在AI技術(shù)的加持下，智能手機(jī)的應(yīng)用軟件逐漸增多，其功能也越來(lái)越強(qiáng)大。目前，AI在手機(jī)中的應(yīng)用有智能語(yǔ)音、生物識(shí)別、圖像識(shí)別，以及視覺(jué)和觸覺(jué)交互等。然而，在智能手機(jī)開(kāi)始應(yīng)用AI技術(shù)的同時(shí)，也對(duì)計(jì)算與存儲(chǔ)能力提出了更高的要求。

為了滿足日益增長(zhǎng)的AI算力需求，近日Arm推出了2023全面計(jì)算解決方案（TCS23），旨在賦能下一代旗艦智能手機(jī)，助力拓展數(shù)字生活新生態(tài)。

據(jù)了解，該解決方案集三大優(yōu)勢(shì)于一身，即采用了全新的第五代GPU架構(gòu)、涵蓋了全新的Armv9 CPU集群，以及實(shí)現(xiàn)了軟件開(kāi)發(fā)的創(chuàng)新升級(jí)。

為了讓大家全面地了解這一解決方案，在Arm技術(shù)媒體溝通會(huì)上，Arm高級(jí)副總裁兼終端事業(yè)部總經(jīng)理Chris Bergey以及Arm中國(guó)區(qū)業(yè)務(wù)全球副總裁鄒挺對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，并探討了相關(guān)領(lǐng)域的終極用戶體驗(yàn)，以及未來(lái)計(jì)算的發(fā)展方向。

▲Chris Bergey（右）與鄒挺（左）共同發(fā)布Arm 2023全面計(jì)算解決方案

全新第五代GPU架構(gòu)，為移動(dòng)用戶帶來(lái)卓越的視覺(jué)體驗(yàn)

首先，在性能方面，該解決方案在設(shè)計(jì)之初就充分考慮了智能手機(jī)的需求，通過(guò)基于全新第五代GPU架構(gòu)的旗艦級(jí)Arm Immortalis? GPU，為移動(dòng)用戶帶來(lái)了最佳的視覺(jué)體驗(yàn)。

據(jù)介紹，作為手機(jī)設(shè)計(jì)至關(guān)重要的組成部分之一，GPU目前已經(jīng)達(dá)到了更高的技術(shù)水平。去年Arm推出了基于第四代Valhall架構(gòu)的Arm Immortalis，將安卓手游體驗(yàn)推至全新的高度。本著不斷突破的創(chuàng)新精神，今年Arm又推出了全新的第五代GPU架構(gòu)。

“Arm第五代GPU架構(gòu)專為滿足多種圖形用例而設(shè)計(jì)，為基于Arm GPU的未來(lái)幾代視覺(jué)計(jì)算技術(shù)夯實(shí)根基?！编u挺強(qiáng)調(diào)，這是Arm有史以來(lái)效率最高的GPU架構(gòu)，在設(shè)計(jì)時(shí)還兼顧了CPU和系統(tǒng)。

該架構(gòu)重新定義了部分圖形管道，顯著減少了內(nèi)存帶寬，從而讓總體系統(tǒng)效率與功耗優(yōu)化高達(dá)14%?！叭绱司薹奶嵘兄谠谙嗤墓β暑A(yù)算下實(shí)現(xiàn)更出色的視覺(jué)效果；或者在節(jié)省功耗的情況下，提供更持久的沉浸式移動(dòng)體驗(yàn)?！编u挺表示。

另外值得一提的是，Arm在第五代GPU架構(gòu)中還引入了延遲頂點(diǎn)著色（Deferred Vertex Shading，DVS），重新定義了GPU中的圖形數(shù)據(jù)流。在Arm看來(lái)，這一技術(shù)將成為未來(lái)圖形和幾何復(fù)雜工作負(fù)載的關(guān)鍵，有助于Arm的合作伙伴擴(kuò)展內(nèi)核數(shù)量，并在未來(lái)達(dá)到更高的性能水平。

與此同時(shí)，Arm全新的GPU架構(gòu)，還將使下一代游戲和實(shí)時(shí)3D應(yīng)用成為可能，讓游戲體驗(yàn)更順暢，并讓復(fù)雜的PC端和游戲主機(jī)體驗(yàn)在移動(dòng)設(shè)備上實(shí)現(xiàn)。

據(jù)鄒挺介紹，Arm首款基于第五代架構(gòu)的GPU——Immortalis-G720，是Arm目前性能和能效表現(xiàn)最為出色的GPU，專為旗艦智能手機(jī)而設(shè)計(jì)。與上一代產(chǎn)品相比，其面積僅僅增加了2%，但是性能和能效卻分別提高了15%，而系統(tǒng)級(jí)效率更是躍升了40%。這樣的設(shè)計(jì)有助于實(shí)現(xiàn)更出色且持久的幀率，并最終帶來(lái)更高質(zhì)量的圖形渲染，實(shí)現(xiàn)更身臨其境的視覺(jué)感受。

全新Armv9 CPU計(jì)算集群，助力打造智能AI新體驗(yàn)

除了旗艦級(jí)Arm Immortalis? GPU，全新的Armv9 CPU計(jì)算集群作為2023全面計(jì)算解決方案的一部分，同樣具有許多創(chuàng)新性特點(diǎn)。

據(jù)介紹，該集群包含了Cortex-X4、Cortex-A720、Cortex-A520，彰顯了Arm對(duì)提供領(lǐng)先CPU性能的堅(jiān)定承諾。另外，全新的Armv9 Cortex^® CPU計(jì)算集群在連續(xù)三年實(shí)現(xiàn)兩位數(shù)性能增強(qiáng)的同時(shí)，效率也得到了顯著提升。

“新的Cortex-X4是Arm的第四代Cortex-X內(nèi)核，是我們打造過(guò)性能最快速的CPU。與去年推出的Cortex-X3相比，Cortex-X4的面積同樣也僅僅增加了10%，但性能卻提高了15%，并帶來(lái)了一個(gè)可以顯著降低功耗多達(dá)40%的高能效微架構(gòu)?！编u挺指出，這是Cortex-X系列處理器中，在每平方毫米的性能方面最出類拔萃的產(chǎn)品。不論是更快速的即時(shí)應(yīng)用響應(yīng)，或是更流暢的網(wǎng)頁(yè)瀏覽體驗(yàn)，Cortex-X4的增強(qiáng)性能都將為設(shè)備帶來(lái)顯著的升級(jí)。

要知道，能效是高效運(yùn)行此類用例必不可少的關(guān)鍵，Arm領(lǐng)先的CPU性能也擴(kuò)展至其全新大小核，即Arm Cortex-A720和Cortex-A520。

“我們?nèi)碌拇蠛颂幚砥鰿ortex-A720和全新的小核處理器Cortex-A520，與其上一代相比，雙雙在能效方面都提高了20%。其中，Cortex-A720是業(yè)界主流的CPU IP，可提高持續(xù)性能，是新CPU集群的核心主力；而Cortex-A520是Arm最出眾的高效性能核心?！编u挺介紹說(shuō)，為了完善全新的CPU集群，Arm也推出了全新的DSU-120，專門為了滿足高要求的多線程用例而設(shè)計(jì)。有了新的CPU集群，移動(dòng)用戶就可以在需要的時(shí)候獲得所需的性能和能效。

據(jù)悉，Arm通過(guò)與臺(tái)積電（TSMC）這樣優(yōu)秀的工藝制造伙伴緊密協(xié)作，在新一代CPU設(shè)計(jì)中，Arm在TSMC N3E制程工藝上順利完成了業(yè)內(nèi)首個(gè)Cortex-X4流片，雙方共同為類似Cortex-X4的Arm內(nèi)核打造定制IP，為充分利用制程工藝和處理器帶來(lái)的PPA優(yōu)勢(shì)做好準(zhǔn)備。

“這項(xiàng)合作進(jìn)一步深化了雙方長(zhǎng)期合作的伙伴關(guān)系，并為未來(lái)奠定了夯實(shí)的基礎(chǔ)。屆時(shí)，我們將通過(guò)設(shè)計(jì)分區(qū)和利用先進(jìn)的封裝技術(shù)，一同協(xié)作提高系統(tǒng)性能和能效?！编u挺表示，得益于端到端的系統(tǒng)優(yōu)化，我們將全新旗艦級(jí)Arm Immortalis? GPU和全新Armv9 CPU集群等元素全部結(jié)合在2023全面計(jì)算解決方案中，使整個(gè)SoC的系統(tǒng)性能得到了顯著提升。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，Arm的全面計(jì)算戰(zhàn)略就是通過(guò)一整套針對(duì)特定工作負(fù)載而設(shè)計(jì)和優(yōu)化的IP。這些IP可作為一個(gè)完整的系統(tǒng)，無(wú)縫地協(xié)同工作。作為全球領(lǐng)先的IP供應(yīng)商，Arm始終站在技術(shù)前沿，通過(guò)不斷提升硬件的機(jī)器學(xué)習(xí)功能，讓開(kāi)發(fā)者能夠充分利用人工智能（AI）和機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）工作負(fù)載的優(yōu)勢(shì)。

持續(xù)提升軟件能力，讓移動(dòng)開(kāi)發(fā)變得更簡(jiǎn)單高效

為了體現(xiàn)Arm對(duì)開(kāi)發(fā)者的重視與支持，鄒挺以最新的智能手機(jī)平臺(tái)為例，進(jìn)一步介紹了Arm的全面計(jì)算戰(zhàn)略?！癆rm CPU和GPU的性能提升帶動(dòng)了AI處理能力大約每?jī)赡瓯銜?huì)翻一番，基于Arm架構(gòu)的AI平臺(tái)出貨量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他終端計(jì)算架構(gòu)，因而成為了全球開(kāi)發(fā)者在為其應(yīng)用程序引入AI和ML時(shí)最容易訪問(wèn)和鎖定的平臺(tái)。”

例如，Arm的開(kāi)源軟件庫(kù)Arm NN和Arm Compute Library可支持開(kāi)發(fā)者在Armv9 CPU和Arm GPU上優(yōu)化ML工作負(fù)載的執(zhí)行。自今年年初以來(lái)，Arm NN和Arm Compute Library已在安卓平臺(tái)上面向Google Apps開(kāi)放，目前擁有超過(guò)1億的日活用戶。

“計(jì)劃明年年初，這些Arm技術(shù)庫(kù)將通過(guò)谷歌移動(dòng)服務(wù)向第三方應(yīng)用程序的安卓開(kāi)發(fā)者開(kāi)放訪問(wèn)。也就是說(shuō)，每位安卓開(kāi)發(fā)者都將能訪問(wèn)最新的Arm技術(shù)和軟件更新，確保他們?cè)贏rm架構(gòu)上獲得出色的AI性能。”鄒挺介紹說(shuō)，憑借Armv9架構(gòu)的可擴(kuò)展性，我們得以繼續(xù)探尋AI和ML的優(yōu)化方法，并預(yù)計(jì)未來(lái)的發(fā)展速度將會(huì)更快。

當(dāng)前，全球有近900萬(wàn)個(gè)移動(dòng)開(kāi)發(fā)者在基于Arm架構(gòu)、且為Arm架構(gòu)應(yīng)用進(jìn)行開(kāi)發(fā)。對(duì)此，鄒挺感慨道：“從高端游戲到區(qū)域性應(yīng)用，我們?yōu)榫帉?xiě)更便利、更簡(jiǎn)單、更安全、更快速的軟件提供了所需的靈活性和通用性，為此我們感到無(wú)比自豪！”

作為2023全面計(jì)算解決方案的一部分，Arm確保開(kāi)發(fā)者能夠充分釋放其創(chuàng)造潛力，為現(xiàn)代工作負(fù)載充分發(fā)揮設(shè)計(jì)才能。與此同時(shí)，Arm還提供了64位計(jì)算性能支持安全創(chuàng)新，以抵御更先進(jìn)的數(shù)字威脅，并且提供了可擴(kuò)展的解決方案，為更廣泛的市場(chǎng)帶來(lái)更多高級(jí)的功能。

除此之外，Arm的內(nèi)存標(biāo)記擴(kuò)展MTE功能還支持開(kāi)發(fā)者在應(yīng)用部署前后都能檢測(cè)和避免內(nèi)存安全漏洞，從而為用戶提供了功能安全及信息安全的數(shù)字體驗(yàn)。據(jù)悉，Armv9架構(gòu)CPU的MTE功能已經(jīng)努力消除占所有軟件漏洞中70%的內(nèi)存安全漏洞。

總之，Arm 2023全面計(jì)算解決方案是一個(gè)移動(dòng)計(jì)算平臺(tái)，其目的就是通過(guò)CPU和GPU技術(shù)，為沉浸式游戲體驗(yàn)和智能AI應(yīng)用提供支持。

最后，Chris Bergey總結(jié)道：“2023全面計(jì)算解決方案的發(fā)布，對(duì)于Arm來(lái)說(shuō)是一個(gè)非常重要的時(shí)刻。我相信它為Arm的合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)提供了機(jī)會(huì)，包括芯片供應(yīng)商和手機(jī)OEM。同時(shí)，我們還將對(duì)于性能和安全的承諾擴(kuò)展到了在Arm架構(gòu)上進(jìn)行開(kāi)發(fā)的900萬(wàn)移動(dòng)開(kāi)發(fā)者。我堅(jiān)信，以Arm為基石的未來(lái)充滿了希望和無(wú)限可能性?！?/span>