Arm har introdusert sin andre generasjon Armv9-prosessorer pluss nye GPUer, inkludert den nye Immortalis-G715, som støtter ray tracing.
Etter å ha debutert den splitter nye Armv9-arkitekturen i fjor, har Arm nettopp annonsert den andre generasjonen av Armv9 CPUer, ledet av den nye Cortex-X3 flaggskip CPU, sammen med Cortex-A715 og en revidert Cortex-A510. I tillegg introduserte selskapet sin første flaggskip-GPU noensinne, Immortalis-G715, komplett med støtte for strålesporing på maskinvarenivå. Disse nye komponentene driver også Arms nye Total Compute Solutions.
Alle disse vil bli funnet i produkter som lanseres i 2023, så det vil ta en stund før du ser disse fordelene i et forbrukerprodukt.
Arm Cortex-X3 og Cortex-A715
For det første kommer de nye CPUene basert på andre generasjon Armv9 med noen store ytelsesforbedringer, noe som alltid pleier å være tilfellet med Arm. Starter med Cortex-X3, som er en del av Cortex-X-serien med tilpassede CPUer, hvor partnere kan chippe inn for å tilpasse den endelige utformingen av brikken. Cortex-X3 lover en 25 % økning i ytelse i forhold til Cortex-X2 i de nyeste Android-smarttelefonene. Den nye brikken er også mer effektiv, og oppnår samme ytelsesnivå mens den bruker mindre strøm, selv om Arm ikke dykket ned i detaljene rundt det.
Den leverer også opptil 34 % høyere enkelt-tråds ytelse enn de nyeste Windows-bærbare datamaskinene. Som bemerket av Android Authority, er det sammenlignet med Intel Core i7-1260P, som er en strømkrevende 28W-prosessor.
I tillegg har DynamIQ Shared Unit (DSU-110)-plattformen også blitt oppgradert, og den kan nå skaleres opp til 12 kjerner og 16 MB L3-buffer. Dette muliggjør mer skalerbarhet, så Arm-prosessorer kan tilpasses for alt fra telefoner til mer avanserte bærbare datamaskiner.
Arm Cortex-A715 kommer med sin rettferdige del av oppgraderinger, men den er mest fokusert på effektivitet. Armen gir opptil 20 % mer energieffektivitet sammenlignet med den forrige Cortex-A710 CPU, noe som bør resultere i bedre batterilevetid for enheter som bruker den. På ytelsessiden lover Arm en økning på 5 % sammenlignet med forrige generasjon, og den kan faktisk matche ytelsen til Cortex-X1 CPU lansert i 2020.
Til slutt kommer den reviderte Cortex-A510 ikke med noen ytelsesendringer, men den klarer å spar 5 % mer strøm enn forrige iterasjon, og gir enda bedre effektivitet for å forlenge batteriet liv. I tillegg har denne CPU-kjernen ikke lenger noen 32-bits støtte, som var en del av Arms veikart for fullstendig overgang til 64-bit.
Arm Immortalis-G715, Mali-G715 og Mali-G615: Strålesporing kommer til mobil
På GPU-siden var Arm ikke fornøyd med å oppgradere de eksisterende Mali GPUene. Denne gangen får vi en helt ny flaggskip GPU, Immortalis-G715. Dette er den første Arm GPUen som støtter maskinvareakselerert strålesporing, noe som gjør den faktisk mulig å bruke på mobil. Imidlertid introduserte selskapet to nye Mali GPUer, Mali-G715 og Mali-G615.
Hvis du ikke vet hva ray tracing er, er det en mer realistisk måte å generere lys og skygger i spill. Dette er fordi GPU-en faktisk beregner de individuelle lysbanene i en gitt scene, og simulerer måten lys forplanter seg på i det virkelige liv. Du kan se den i aksjon nedenfor.
\r\n https://www.youtube.com/watch? v=Oqq7wlu47-A\r\n
Mens energiforbruk og areal vanligvis er store bekymringer når det gjelder å aktivere strålesporing, sier Arm at funksjonen bare bruker 4 % av kjerneområdet for skyggelegging i Immortalis-A715, men den leverer en 300 % ytelsesøkning sammenlignet med programvarebaserte ray tracing-løsninger, for eksempel det som finnes på Mali-G710 GPU fra sist år.
Andre forbedringer er like i hele utvalget av nye GPUer. Armene gir 15 % ytelse på arkitekturnivå alene sammenlignet med forrige generasjon. De nye GPUene støtter også alle Variable Rate Shading, som kan levere ytelsesforbedringer ved å justere shader-kvalitet i forskjellige deler av scenen, så gjengivelseskraften er fokusert på de viktigste delene av nevnte scene. For eksempel lar det GPU-en gjengi grafikk på et finere granulært nivå i deler av scenen med mer handling, der du er fokusert på hva som endrer seg, men bruker mindre detaljert gjengivelse på statisk bakgrunn elementer.
Arm antyder også forbedringer av Execution Engine og fused multiply-add (FMA), noe som resulterer i 2x forbedringer i FMA-kraft, men med bare en arealøkning på 27 %. ML-ytelsen har også doblet seg takket være tillegget av Matrix Multiply-instruksjonen. Til slutt, forbedringer av Command Stream Frontend gjør den raskere enn forrige generasjon, med tredoblet topptrekantutgang. Arm har også optimert detaljnivå (LOD) oppslag i Texture Mapper, noe som resulterer i dobbelt så stor gjennomstrømning, og inkluderingen av Arm Fixed Rate Compression-teknologien som debuterte i Mali-G510 hjelper med å spare båndbredde.
Selv om de fleste funksjonene støttes på tvers av de tre GPUene, er det naturligvis forskjeller i kraft. Immortalis-G715 har 10 eller flere kjerner, mens Mali-G715 har 7 til 9 kjerner, og Mali-G615 har 6 kjerner eller færre.
Arm Total Compute Solutions
Som vi nevnte øverst, kommer alle disse teknologiene sammen for å skape den andre generasjonen Arm Total Computer Solutions, eller TCS. Dette er enhetlige løsninger som inkluderer alle datakomponentene som kreves for å drive en enhet, og de er tilgjengelige i ulike nivåer for å målrette mot ulike typer enheter.
For eksempel er det premium-løsninger, som kan ha Cortex-X3-kjerner sammen med Cortex-A715 og Cortex-A510, pluss en Immortalis-G715 GPU, og de er rettet mot flaggskiptelefoner, bærbare datamaskiner og stasjonære datamaskiner. Så er det ytelsesløsningene, fokusert på Cortex-A715- og Cortex-A510-kjerner, kombinert med Mali-G715 og Mali-G615, ment for smarttelefoner i mellomklassen, Chromebook og TV-er. Til slutt fokuserer effektivitetsløsningene på Cortex-A510 GPUer og laveffekts Mali-G310 GPUer, og de er ment for low-end telefoner, smartklokker, AR-briller, og så videre.
Som et eksempel kan en premiumløsning levere opptil 28 % mer spillytelse sammenlignet med første generasjons Arm TCS, i tillegg til å redusere DRAM-trafikken med opptil 23 % og strømforbruket med opptil til 16 %. En løsning som bruker de nye CPU-kjernene og en Mali-G715 GPU kan også levere store ytelsesforbedringer for maskinlæring, spesielt for kamera- og videofunksjoner.
De nye Arm TCS22-løsningene kommer også med sikkerhetsforbedringer på tvers av tre lag: Prosesssikkerhet, sikker fastvareoppgradering og pålitelig utførelsesmiljø (TEE). Prosesssikkerhet kommer nå med asymmetrisk Memory Tagging Extension (MTE), takket være de nye Armv9 CPUene, pluss forbedret PAN for å beskytte mot JITed-kodeangrep. TEE har også blitt styrket med kontrollflytintegritet og minneintegritetsbeskyttelse.
Alt dette vil komme til Arm-baserte enheter i 2023, og det ser ut til å bli et stort år, med debuten til maskinvarebasert strålesporing på mobil i tillegg til den vanlige mengden ytelse og effektivitetsforbedringer på tvers styret.
Kilde: Væpne