Arm ir ieviesis savus otrās paaudzes Armv9 procesorus un jaunus GPU, tostarp jauno Immortalis-G715, kas atbalsta staru izsekošanu.
Pēc pavisam jaunās Armv9 arhitektūras debijas pagājušajā gadā, Arm tikko paziņoja par otrās paaudzes versiju Armv9 CPU, kuru priekšgalā ir jaunais Cortex-X3 vadošais CPU, kā arī Cortex-A715 un pārskatīts Cortex-A510. Turklāt uzņēmums iepazīstināja ar savu pirmo vadošo GPU Immortalis-G715, kas ir papildināts ar aparatūras līmeņa staru izsekošanas atbalstu. Šie jaunie komponenti darbina arī Arm jaunos Total Compute Solutions.
Tas viss būs atrodams produktos, kas tiks laisti klajā 2023. gadā, tāpēc paies kāds laiks, līdz šīs priekšrocības redzēsit patēriņa produktā.
Roka Cortex-X3 un Cortex-A715
Pirmkārt, jaunajos procesoros, kuru pamatā ir Armv9 otrā paaudze, ir daži lieli veiktspējas uzlabojumi, kas vienmēr ir Armv gadījumā. Sākot ar Cortex-X3, kas ir daļa no Cortex-X pielāgoto CPU sērijas, kurā partneri var pievienoties, lai pielāgotu mikroshēmas galīgo dizainu. Cortex-X3 sola veiktspējas pieaugumu par 25% salīdzinājumā ar Cortex-X2 jaunākajos Android viedtālruņos. Jaunā mikroshēma ir arī efektīvāka, sasniedzot tādu pašu veiktspējas līmeni, vienlaikus izmantojot mazāku jaudu, lai gan Arm neiedziļinājās tā detaļās.
Tas arī nodrošina līdz pat 34% lielāku viena vītnes veiktspēju nekā jaunākie Windows klēpjdatori. Kā atzīmēja Android Authority, tas ir salīdzināts ar Intel Core i7-1260P, kas ir 28 W procesors, kas prasa enerģiju.
Turklāt ir jaunināta arī DynamIQ Shared Unit (DSU-110) platforma, un tagad to var palielināt līdz 12 kodoliem un 16 MB L3 kešatmiņas. Tas nodrošina lielāku mērogojamību, tāpēc Arm procesorus var pielāgot visam, sākot no tālruņiem līdz augstākās klases klēpjdatoriem.
Arm Cortex-A715 ir aprīkots ar pienācīgu daļu jauninājumu, taču tas galvenokārt ir vērsts uz efektivitāti. Arm nodrošina līdz pat 20% lielāku energoefektivitāti, salīdzinot ar iepriekšējo Cortex-A710 centrālo procesoru, kas nodrošina labāku akumulatora darbības laiku ierīcēm, kas to izmanto. Runājot par veiktspēju, Arm sola 5% pieaugumu salīdzinājumā ar iepriekšējo paaudzi, un tas faktiski var atbilst 2020. gadā palaistā Cortex-X1 CPU veiktspējai.
Visbeidzot, pārskatītajam Cortex-A510 nav nekādas veiktspējas izmaiņas, taču tam izdodas ietaupiet par 5% vairāk enerģijas nekā iepriekšējā iterācijā, nodrošinot vēl labāku efektivitāti, lai pagarinātu akumulatora darbības laiku dzīvi. Turklāt šim CPU kodolam vairs nav 32 bitu atbalsta, kas bija daļa no tā Arm ceļvedis, lai pilnībā pārietu uz 64 bitu versiju.
Arm Immortalis-G715, Mali-G715 un Mali-G615: staru izsekošana ir pieejama mobilajā ierīcē
No GPU puses Arm nebija apmierināts ar esošo Mali GPU jaunināšanu. Šoreiz mēs iegūstam pavisam jaunu vadošo GPU Immortalis-G715. Šis ir pirmais Arm GPU, kas atbalsta aparatūras paātrinātu staru izsekošanu, kas padara to faktiski iespējamu izmantot mobilajā ierīcē. Tomēr uzņēmums ieviesa divus jaunus Mali GPU - Mali-G715 un Mali-G615.
Ja nezināt, kas ir staru izsekošana, tas ir reālistiskāks veids, kā radīt apgaismojumu un ēnas spēlēs. Tas ir tāpēc, ka GPU faktiski aprēķina individuālos gaismas ceļus noteiktā ainā, imitējot gaismas izplatīšanos reālajā dzīvē. To var redzēt darbībā zemāk.
\r\n https://www.youtube.com/watch? v=Oqq7wlu47-A\r\n
Lai gan enerģijas patēriņš un platība parasti rada lielas bažas, ja runa ir par staru izsekošanas iespējošanu, Arm saka, ka šī funkcija izmanto tikai 4% no ēnotāja kodola laukuma. Immortalis-A715, tomēr tas nodrošina 300% veiktspējas pieaugumu, salīdzinot ar programmatūras staru izsekošanas risinājumiem, piemēram, to, kas tika atrasts Mali-G710 GPU no pēdējā. gadā.
Citi uzlabojumi ir līdzīgi visā jauno GPU klāstā. Ar 15% veiktspēju tikai arhitektūras līmenī, salīdzinot ar iepriekšējo paaudzi. Visi jaunie GPU atbalsta arī mainīga ātruma ēnojumu, kas var nodrošināt veiktspējas uzlabojumus, pielāgojot ēnotāja kvalitāte dažādās ainas daļās, tāpēc renderēšanas jauda tiek koncentrēta uz svarīgākajām minētās daļas ainas. Piemēram, tas ļauj grafiskajam procesoram atveidot grafiku smalkākā granulētā līmenī ainas daļās ar vairāk darbība, kurā koncentrējaties uz izmaiņām, bet izmantojat mazāk detalizētu renderēšanu uz statiskā fona elementi.
Arm piedāvā arī uzlabojumus Execution Engine un fused multiply-add (FMA), kā rezultātā FMA jauda ir 2x uzlabojusies, taču platība palielinās tikai par 27%. ML veiktspēja ir dubultojusies, pateicoties Matrix Multiply instrukcijai. Visbeidzot, Command Stream Frontend uzlabojumi padara to ātrāku nekā iepriekšējā paaudze ar trīskāršu maksimālo trīsstūra izvadi. Arm ir arī optimizējis detalizācijas līmeņa (LOD) meklējumus tekstūras kartētājs, kas nodrošina divreiz lielāku caurlaidspēju, un Arm Fixed Rate Compression tehnoloģijas iekļaušana, kas debitēja Mali-G510, palīdz ietaupīt joslas platums.
Lai gan lielākā daļa funkciju tiek atbalstītas visos trīs GPU, protams, ka jauda atšķiras. Immortalis-G715 ir 10 vai vairāk kodolu, savukārt Mali-G715 ir 7 līdz 9 kodoli, bet Mali-G615 ir 6 kodoli vai mazāk.
Arm Total Compute Solutions
Kā jau minējām augšpusē, visas šīs tehnoloģijas apvieno, lai radītu otrās paaudzes Arm Total Computer Solutions jeb TCS. Tie ir vienoti risinājumi, kas ietver visus skaitļošanas komponentus, kas nepieciešami ierīces darbināšanai, un tie ir pieejami dažādos līmeņos, lai mērķētu uz dažāda veida ierīcēm.
Piemēram, ir augstākās kvalitātes risinājumi, kuros var būt Cortex-X3 kodoli kopā ar Cortex-A715 un Cortex-A510, kā arī Immortalis-G715 GPU, un tie ir paredzēti vadošajiem tālruņiem, klēpjdatoriem un galddatori. Pēc tam ir veiktspējas risinājumi, kas vērsti uz Cortex-A715 un Cortex-A510 kodoliem, apvienojumā ar Mali-G715 un Mali-G615, kas paredzēti vidējas klases viedtālruņiem, Chromebook datori un televizori. Visbeidzot, efektivitātes risinājumi ir vērsti uz Cortex-A510 GPU un mazjaudas Mali-G310 GPU, un tie ir paredzēti zemas klases tālruņiem, viedpulksteņiem, AR brillēm, un tā tālāk.
Piemēram, augstākās kvalitātes risinājums var nodrošināt līdz pat 28% lielāku spēļu veiktspēju, salīdzinot ar pirmās paaudzes Arm TCS, kas papildus samazina DRAM trafiku par līdz pat 23% un palielina enerģijas patēriņu līdz 16%. Risinājums, kurā izmanto jaunos CPU kodolus un Mali-G715 GPU, var arī nodrošināt lielus mašīnmācīšanās veiktspējas uzlabojumus, jo īpaši kameru un video funkcijām.
Jaunajiem Arm TCS22 risinājumiem ir arī drošības uzlabojumi trīs līmeņos: procesa drošība, droša programmaparatūras jaunināšana un uzticama izpildes vide (TEE). Procesa drošība tagad tiek nodrošināta ar asimetrisko atmiņas marķēšanas paplašinājumu (MTE), ko nodrošina jauni Armv9 CPU, kā arī uzlabots PAN, lai aizsargātu pret JITed koda uzbrukumiem. TEE ir arī nostiprināts ar vadības plūsmas integritāti un atmiņas integritātes aizsardzību.
Tas viss nonāks uz Arm balstītām ierīcēm 2023. gadā, un šis gads, šķiet, būs liels, debitējot uz aparatūru balstīta staru izsekošana mobilajās ierīcēs papildus parastajiem veiktspējas un efektivitātes uzlabojumiem dēlis.
Avots: Arm