قدمت شركة Arm الجيل الثاني من معالجات Armv9 بالإضافة إلى وحدات معالجة الرسوميات الجديدة، بما في ذلك Immortalis-G715 الجديد، الذي يدعم تتبع الأشعة.
بعد ظهور بنية Armv9 الجديدة تمامًا في العام الماضي، أعلنت شركة Arm للتو عن الجيل الثاني من وحدات المعالجة المركزية Armv9، التي تتصدرها وحدة المعالجة المركزية Cortex-X3 الرئيسية الجديدة، جنبًا إلى جنب مع Cortex-A715 والإصدار المنقح اللحاء-A510. بالإضافة إلى ذلك، قدمت الشركة أول وحدة معالجة رسومات رائدة على الإطلاق، وهي Immortalis-G715، مع دعم لتتبع الأشعة على مستوى الأجهزة. تعمل هذه المكونات الجديدة أيضًا على تشغيل حلول الحوسبة الشاملة الجديدة من Arm.
سيتم العثور على كل هذه الميزات في المنتجات التي سيتم إطلاقها في عام 2023، لذلك سوف يستغرق الأمر بعض الوقت قبل أن ترى هذه الفوائد في منتج استهلاكي.
ذراع Cortex-X3 وCortex-A715
أولاً، تأتي وحدات المعالجة المركزية الجديدة المبنية على الجيل الثاني من Armv9 مع بعض التحسينات الكبيرة في الأداء، وهو ما يحدث دائمًا مع Arm. بدءًا من Cortex-X3، الذي يعد جزءًا من سلسلة Cortex-X من وحدات المعالجة المركزية المخصصة، حيث يمكن للشركاء المشاركة لتخصيص التصميم النهائي للرقاقة. يعد Cortex-X3 بزيادة في الأداء بنسبة 25% مقارنة بـ Cortex-X2 في أحدث الهواتف الذكية التي تعمل بنظام Android. تعد الشريحة الجديدة أيضًا أكثر كفاءة، وتحقق نفس المستوى من الأداء مع استخدام طاقة أقل، على الرغم من أن Arm لم يتعمق في تفاصيل ذلك.
كما أنه يوفر أداءً فرديًا أعلى بنسبة تصل إلى 34% مقارنة بأحدث أجهزة الكمبيوتر المحمولة التي تعمل بنظام Windows. كما لاحظت Android Authority، يتم مقارنة ذلك بمعالج Intel Core i7-1260P، وهو معالج متعطش للطاقة بقدرة 28 واط.
بالإضافة إلى ذلك، تمت أيضًا ترقية منصة DynamIQ Shared Unit (DSU-110)، ويمكن الآن توسيع نطاقها إلى 12 مركزًا و16 ميجابايت من ذاكرة التخزين المؤقت L3. وهذا يتيح المزيد من قابلية التوسع، بحيث يمكن تكييف معالجات Arm مع كل شيء بدءًا من الهواتف وحتى أجهزة الكمبيوتر المحمولة المتطورة.
يأتي Arm Cortex-A715 بنصيبه العادل من الترقيات، لكنه يركز في الغالب على الكفاءة. تتميز Arm بكفاءة أكبر في استخدام الطاقة بنسبة تصل إلى 20% مقارنة بوحدة المعالجة المركزية Cortex-A710 السابقة، مما يؤدي إلى عمر بطارية أفضل للأجهزة التي تستخدمها. ومن ناحية الأداء، تعد شركة Arm بزيادة قدرها 5% مقارنة بالجيل الأخير، ويمكنها بالفعل مطابقة أداء وحدة المعالجة المركزية Cortex-X1 التي تم إطلاقها في عام 2020.
أخيرًا، لا يأتي Cortex-A510 المعدل مع أي تغييرات في الأداء، لكنه قادر على ذلك وفر طاقة أكبر بنسبة 5% من الإصدار السابق، مما يوفر كفاءة أفضل لإطالة عمر البطارية حياة. بالإضافة إلى ذلك، لم يعد نواة وحدة المعالجة المركزية هذه تتمتع بأي دعم 32 بت، والذي كان جزءًا من خريطة طريق Arm للانتقال بشكل كامل إلى 64 بت.
Arm Immortalis-G715 وMali-G715 وMali-G615: تتبع الأشعة يأتي إلى الهاتف المحمول
من ناحية وحدة معالجة الرسومات، لم يكن Arm راضيًا عن ترقية وحدات معالجة الرسوميات الموجودة في Mali. هذه المرة، حصلنا على وحدة معالجة الرسومات الرائدة الجديدة تمامًا، Immortalis-G715. هذه هي أول وحدة معالجة رسوميات من نوع Arm تدعم تتبع الأشعة المسرع بالأجهزة، مما يجعل استخدامها ممكنًا بالفعل على الهاتف المحمول. ومع ذلك، قدمت الشركة اثنين من وحدات معالجة الرسوميات Mali-G715 و Mali-G615 الجديدة.
إذا كنت لا تعرف ما هو تتبع الأشعة، فهي طريقة أكثر واقعية لتوليد الإضاءة والظلال في الألعاب. وذلك لأن وحدة معالجة الرسومات تحسب فعليًا مسارات الضوء الفردية في مشهد معين، ومحاكاة الطريقة التي ينتشر بها الضوء في الحياة الواقعية. يمكنك أن ترى ذلك في العمل أدناه.
\r\n https://www.youtube.com/watch? v=Oqq7wlu47-A\r\n
في حين أن استهلاك الطاقة والمساحة عادةً ما يكونان مصدر قلق كبير عندما يتعلق الأمر بتمكين تتبع الشعاع، يقول Arm إن الميزة تستخدم فقط 4٪ من مساحة التظليل الأساسية في Immortalis-A715، ومع ذلك فهو يوفر زيادة في الأداء بنسبة 300% مقارنة بحلول تتبع الأشعة المستندة إلى البرامج، مثل ما هو موجود في وحدة معالجة الرسومات Mali-G710 من الإصدار الأخير سنة.
تتشابه التحسينات الأخرى عبر النطاق الكامل لوحدات معالجة الرسومات الجديدة. يروج الذراع لأداء 15٪ على مستوى الهندسة المعمارية وحده مقارنة بالجيل السابق. تدعم جميع وحدات معالجة الرسومات الجديدة أيضًا تظليل المعدل المتغير، والذي يمكنه تقديم تحسينات في الأداء عن طريق ضبط جودة التظليل في أجزاء مختلفة من المشهد، لذلك تركز قوة العرض على الأجزاء الأكثر أهمية في المشهد المذكور مشهد. على سبيل المثال، يسمح لوحدة معالجة الرسومات بعرض الرسومات على مستوى أكثر دقة في أجزاء المشهد التي تحتوي على المزيد الإجراء، حيث تركز على ما يتغير، ولكن تستخدم عرضًا أقل تفصيلاً على خلفية ثابتة عناصر.
تروج شركة Arm أيضًا للتحسينات التي تم إدخالها على محرك التنفيذ والإضافة المضاعفة المنصهرة (FMA)، مما أدى إلى تحسينات مضاعفة في طاقة FMA، ولكن مع زيادة في المساحة بنسبة 27% فقط. كما تضاعف أداء تعلم الآلة بفضل إضافة تعليمات Matrix Multiply. وأخيرًا، فإن التحسينات التي تم إدخالها على واجهة تدفق الأوامر تجعلها أسرع من الجيل السابق، مع ثلاثة أضعاف مخرجات مثلث الذروة. قام Arm أيضًا بتحسين عمليات البحث عن مستوى التفاصيل (LOD) في Texture Mapper مما أدى إلى ضعف الإنتاجية، ويساعد تضمين تقنية ضغط الذراع بمعدل ثابت التي ظهرت لأول مرة في Mali-G510 على التوفير عرض النطاق.
في حين أن معظم الميزات مدعومة عبر وحدات معالجة الرسومات الثلاثة، إلا أن هناك اختلافات طبيعية في القوة. يحتوي Immortalis-G715 على 10 نوى أو أكثر، بينما يحتوي Mali-G715 على 7 إلى 9 نوى، ويحتوي Mali-G615 على 6 نوى أو أقل.
شركة Arm Total Compute Solutions
كما ذكرنا في الأعلى، تجتمع كل هذه التقنيات معًا لإنشاء الجيل الثاني من Arm Total Computer Solutions، أو TCS. هذه هي الحلول الموحدة التي تتضمن جميع مكونات الحوسبة المطلوبة لتشغيل الجهاز، وهي متوفرة في مستويات مختلفة لاستهداف أنواع مختلفة من الأجهزة.
على سبيل المثال، هناك حلول متميزة، والتي قد تحتوي على نوى Cortex-X3 إلى جانب Cortex-A715 و Cortex-A510، بالإضافة إلى وحدة معالجة الرسوميات Immortalis-G715، وهي موجهة نحو الهواتف الرائدة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة. أجهزة الكمبيوتر المكتبية. ثم هناك حلول الأداء، التي تركز على أنوية Cortex-A715 وCortex-A510، جنبًا إلى جنب مع Mali-G715 وMali-G615، المخصصة للهواتف الذكية متوسطة المدى، أجهزة Chromebook وأجهزة التلفاز. أخيرًا، تركز حلول الكفاءة على وحدات معالجة الرسوميات Cortex-A510 ووحدات معالجة الرسوميات Mali-G310 منخفضة الطاقة، وهي مخصصة للهواتف المنخفضة التكلفة والساعات الذكية ونظارات الواقع المعزز، وما إلى ذلك وهلم جرا.
على سبيل المثال، يمكن أن يوفر الحل المتميز أداءً أكبر في الألعاب بنسبة تصل إلى 28% مقارنة بالحل الجيل الأول من Arm TCS، بالإضافة إلى تقليل حركة مرور DRAM بنسبة تصل إلى 23% واستهلاك الطاقة بنسبة تصل إلى 16%. يمكن للحل الذي يستخدم مراكز وحدة المعالجة المركزية الجديدة ووحدة معالجة الرسومات Mali-G715 أن يوفر أيضًا تحسينات كبيرة في أداء التعلم الآلي، خاصة فيما يتعلق بميزات الكاميرا والفيديو.
تأتي حلول Arm TCS22 الجديدة أيضًا مع تحسينات أمنية عبر ثلاث طبقات: الأمان أثناء العملية، وترقية البرامج الثابتة الآمنة، وبيئة التنفيذ الموثوقة (TEE). يأتي الأمان أثناء العملية الآن مزودًا بامتداد وضع علامات الذاكرة غير المتماثل (MTE)، بفضل وحدات المعالجة المركزية Armv9 الجديدة، بالإضافة إلى PAN المحسّن للحماية من هجمات التعليمات البرمجية JITed. تم أيضًا تعزيز TEE من خلال التحكم في سلامة التدفق وحماية سلامة الذاكرة.
سيأتي كل هذا إلى الأجهزة المستندة إلى Arm في عام 2023، ومن المتوقع أن يكون عامًا كبيرًا، مع ظهور لأول مرة تتبع الأشعة المعتمد على الأجهزة على الهاتف المحمول بالإضافة إلى العدد الكبير المعتاد من تحسينات الأداء والكفاءة عبر اللجنة.
مصدر: ذراع