Arm представи своето второ поколение процесори Armv9 плюс нови графични процесори, включително новия Immortalis-G715, който поддържа проследяване на лъчи.
След дебюта на чисто новата архитектура Armv9 миналата година, Arm току-що обяви второто поколение на Процесори Armv9, водени от новия флагмански процесор Cortex-X3, заедно с Cortex-A715 и ревизиран Cortex-A510. Освен това, компанията представи първия си водещ GPU, Immortalis-G715, пълен с поддръжка за проследяване на лъчи на хардуерно ниво. Тези нови компоненти захранват и новите Total Compute Solutions на Arm.
Всичко това ще бъде намерено в продукти, пускани на пазара през 2023 г., така че ще мине известно време, преди да видите тези предимства в потребителски продукт.
Arm Cortex-X3 и Cortex-A715
Първо, новите процесори, базирани на второто поколение на Armv9, идват с някои големи подобрения в производителността, което винаги е така при Arm. Започвайки с Cortex-X3, който е част от серията персонализирани процесори Cortex-X, където партньорите могат да участват, за да персонализират окончателния дизайн на чипа. Cortex-X3 обещава 25% увеличение на производителността спрямо Cortex-X2 в най-новите смартфони с Android. Новият чип също е по-ефективен, постигайки същото ниво на производителност, като същевременно използва по-малко енергия, въпреки че Arm не се впусна в подробности за това.
Той също така осигурява до 34% по-висока еднонишкова производителност от най-новите лаптопи с Windows. Както отбелязва Android Authority, това е в сравнение с Intel Core i7-1260P, който е енергоемък 28W процесор.
Освен това платформата DynamIQ Shared Unit (DSU-110) също е надстроена и вече може да бъде мащабирана до 12 ядра и 16MB L3 кеш. Това позволява повече скалируемост, така че процесорите Arm могат да бъдат адаптирани за всичко - от телефони до лаптопи от висок клас.
Arm Cortex-A715 идва със своя справедлив дял от надстройки, но е фокусиран най-вече върху ефективността. Arm рекламира до 20% повече енергийна ефективност в сравнение с предишния процесор Cortex-A710, което трябва да доведе до по-добър живот на батерията за устройствата, които го използват. Що се отнася до производителността, Arm обещава 5% увеличение в сравнение с последното поколение и всъщност може да съответства на производителността на процесора Cortex-X1, пуснат през 2020 г.
И накрая, ревизираният Cortex-A510 не идва с никакви промени в производителността, но успява да спестете 5% повече енергия в сравнение с предишната итерация, осигурявайки още по-добра ефективност за удължаване на батерията живот. Освен това, това ядро на процесора вече няма 32-битова поддръжка, която беше част от Пътна карта на Arm за пълен преход към 64 бита.
Arm Immortalis-G715, Mali-G715 и Mali-G615: Проследяването на лъчи идва на мобилни устройства
Що се отнася до GPU, Arm не се задоволява с надграждането на съществуващите Mali GPU. Този път получаваме чисто нов водещ GPU, Immortalis-G715. Това е първият GPU на Arm, който поддържа хардуерно ускорено проследяване на лъчи, което го прави реално осъществимо за използване на мобилни устройства. Въпреки това, компанията представи два нови графични процесора Mali, Mali-G715 и Mali-G615.
Ако не знаете какво е проследяване на лъчи, това е по-реалистичен начин за генериране на осветление и сенки в игрите. Това е така, защото GPU всъщност изчислява отделните светлинни пътища в дадена сцена, симулирайки начина, по който светлината се разпространява в реалния живот. Можете да го видите в действие по-долу.
\r\n https://www.youtube.com/watch? v=Oqq7wlu47-A\r\n
Въпреки че консумацията на енергия и площта обикновено са големи проблеми, когато става въпрос за активиране на проследяване на лъчи, Arm казва, че функцията използва само 4% от областта на ядрото на шейдъра в Imortalis-A715, но въпреки това осигурява 300% увеличение на производителността в сравнение със софтуерно базирани решения за проследяване на лъчи, като това, което се намира на Mali-G710 GPU от миналата година.
Другите подобрения са подобни в цялата гама нови графични процесори. Arm рекламира 15% производителност само на ниво архитектура в сравнение с предишното поколение. Новите графични процесори също поддържат засенчване с променлива скорост, което може да осигури подобрения на производителността чрез регулиране на качество на шейдъра в различни части на сцената, така че силата на изобразяване е фокусирана върху най-важните части от казаното сцена. Например, той позволява на графичния процесор да рендира графики на по-фино гранулирано ниво в части от сцената с повече действие, където сте фокусирани върху това, което се променя, но използвате по-малко детайлно изобразяване на статичен фон елементи.
Arm също рекламира подобрения на Execution Engine и fused multiply-add (FMA), което води до 2x подобрения в мощността на FMA, но само с 27% увеличение на площта. Производителността на ML също се удвои благодарение на добавянето на инструкцията Matrix Multiply. И накрая, подобренията на интерфейса на командния поток го правят по-бърз от предишното поколение, с утроен пиков триъгълен изход. Arm също оптимизира търсенето на ниво на детайлност (LOD) в Texture Mapper, което води до два пъти по-голяма производителност, и включването на технологията Arm Fixed Rate Compression, която дебютира в Mali-G510, помага за спестяване честотна лента.
Въпреки че повечето от функциите се поддържат в трите графични процесора, естествено има разлики в мощността. Immortalis-G715 има 10 или повече ядра, докато Mali-G715 има 7 до 9 ядра, а Mali-G615 има 6 ядра или по-малко.
Arm Total Compute Solutions
Както споменахме в началото, всички тези технологии се обединяват, за да създадат второто поколение Arm Total Computer Solutions или TCS. Това са унифицирани решения, които включват всички изчислителни компоненти, необходими за захранване на устройство, и се предлагат в различни нива за насочване към различни типове устройства.
Например, има премиум решения, които могат да включват Cortex-X3 ядра заедно с Cortex-A715 и Cortex-A510, плюс графичен процесор Immortalis-G715 и те са насочени към водещи телефони, лаптопи и настолни компютри. След това има решения за производителност, фокусирани върху ядра Cortex-A715 и Cortex-A510, комбинирани с Mali-G715 и Mali-G615, предназначени за смартфони от среден клас, Chromebook и телевизори. И накрая, решенията за ефективност се фокусират върху графични процесори Cortex-A510 и графични процесори Mali-G310 с ниска мощност и са предназначени за телефони от нисък клас, смарт часовници, AR очила, и така нататък.
Като пример, първокласно решение може да осигури до 28% повече производителност в игрите в сравнение с първо поколение Arm TCS, в допълнение към намаляването на DRAM трафика с до 23% и консумацията на енергия с до до 16%. Решение, използващо новите CPU ядра и Mali-G715 GPU, също може да осигури големи подобрения в производителността на машинното обучение, особено за камерата и видео функциите.
Новите решения Arm TCS22 също идват с подобрения в сигурността на три слоя: сигурност в процеса, защитено надграждане на фърмуера и доверена среда за изпълнение (TEE). Сигурността в процеса вече идва с асиметрично разширение за маркиране на паметта (MTE), благодарение на новите процесори Armv9, плюс подобрен PAN за защита срещу атаки с JITed код. TEE също е подсилен с целостта на контролния поток и защита на целостта на паметта.
Всичко това ще се появи на базирани на Arm устройства през 2023 г. и се очертава да бъде голяма година с дебюта на хардуерно базирано проследяване на лъчи на мобилни устройства в допълнение към обичайния набор от подобрения на производителността и ефективността дъската.
източник: Arm