Arm predstavil svoju druhú generáciu procesorov Armv9 plus nové GPU, vrátane nového Immortalis-G715, ktorý podporuje sledovanie lúčov.
Po debute úplne novej architektúry Armv9 minulý rok spoločnosť Arm práve oznámila druhú generáciu CPU Armv9, na čele s novou vlajkovou loďou CPU Cortex-X3, spolu s Cortex-A715 a revidovaným Cortex-A510. Okrem toho spoločnosť predstavila svoju vôbec prvú vlajkovú loď GPU, Immortalis-G715, doplnenú o podporu sledovania lúčov na hardvérovej úrovni. Tieto nové komponenty tiež poháňajú nové Total Compute Solutions spoločnosti Arm.
Všetky tieto nájdete v produktoch uvedených na trh v roku 2023, takže chvíľu potrvá, kým tieto výhody uvidíte v spotrebnom produkte.
Ramená Cortex-X3 a Cortex-A715
Po prvé, nové procesory založené na druhej generácii Armv9 prichádzajú s niekoľkými veľkými vylepšeniami výkonu, čo vždy býva prípad Arm. Počnúc Cortex-X3, ktorý je súčasťou série vlastných CPU Cortex-X, kde sa partneri môžu zapojiť a prispôsobiť si konečný dizajn čipu. Cortex-X3 sľubuje 25% nárast výkonu oproti Cortex-X2 v najnovších smartfónoch s Androidom. Nový čip je tiež efektívnejší a dosahuje rovnakú úroveň výkonu pri menšej spotrebe energie, hoci Arm sa do detailov neponoril.
Poskytuje tiež až o 34 % vyšší výkon s jedným vláknom ako najnovšie notebooky so systémom Windows. Ako poznamenal úrad Android Authority, je to v porovnaní s procesorom Intel Core i7-1260P, ktorý je energeticky náročným 28 W procesorom.
Okrem toho bola inovovaná aj platforma DynamIQ Shared Unit (DSU-110), ktorú je teraz možné škálovať až na 12 jadier a 16 MB vyrovnávacej pamäte L3. To umožňuje väčšiu škálovateľnosť, takže procesory Arm je možné prispôsobiť pre všetko od telefónov až po notebooky vyššej kategórie.
Arm Cortex-A715 prichádza so slušnou nádielkou vylepšení, ale väčšinou je zameraný na efektivitu. Rameno ponúka až o 20 % vyššiu energetickú účinnosť v porovnaní s predchádzajúcim procesorom Cortex-A710, čo by malo viesť k lepšej výdrži batérie zariadení, ktoré ho používajú. Pokiaľ ide o výkon, Arm sľubuje 5% nárast v porovnaní s predchádzajúcou generáciou a v skutočnosti sa môže rovnať výkonu procesora Cortex-X1 uvedeného na trh v roku 2020.
Nakoniec, revidovaný Cortex-A510 neprichádza so žiadnymi výkonnostnými zmenami, ale zvláda to ušetrite o 5 % viac energie ako v predchádzajúcej iterácii, čím získate ešte lepšiu účinnosť na predĺženie batérie života. Navyše toto jadro CPU už nemá žiadnu 32-bitovú podporu, ktorá bola súčasťou Plán spoločnosti Arm na úplný prechod na 64-bit.
Arm Immortalis-G715, Mali-G715 a Mali-G615: Ray tracing prichádza do mobilu
Na strane GPU sa Arm neuspokojil s aktualizáciou existujúcich GPU Mali. Tentokrát dostaneme úplne novú vlajkovú loď GPU, Immortalis-G715. Toto je prvý GPU Arm, ktorý podporuje hardvérovo akcelerované sledovanie lúčov, vďaka čomu je skutočne možné ho použiť na mobilných zariadeniach. Spoločnosť však predstavila dve nové GPU Mali, Mali-G715 a Mali-G615.
Ak neviete, čo je sledovanie lúčov, je to realistickejší spôsob generovania osvetlenia a tieňov v hrách. GPU totiž v skutočnosti vypočítava jednotlivé svetelné cesty v danej scéne, čím simuluje spôsob šírenia svetla v reálnom živote. Môžete to vidieť v akcii nižšie.
\r\n https://www.youtube.com/watch? v=Oqq7wlu47-A\r\n
Zatiaľ čo spotreba energie a plocha sú zvyčajne veľké obavy, pokiaľ ide o umožnenie sledovania lúčov, Arm hovorí, že táto funkcia využíva iba 4 % plochy jadra shadera v Immortalis-A715, napriek tomu poskytuje 300% zvýšenie výkonu v porovnaní so softvérovými riešeniami sledovania lúčov, ako je to, čo sa nachádza na GPU Mali-G710 z minulého roka. rok.
Ostatné vylepšenia sú podobné v celej škále nových GPU. Rameno ponúka 15% výkon len na úrovni architektúry v porovnaní s predchádzajúcou generáciou. Všetky nové GPU tiež podporujú tieňovanie s premenlivou rýchlosťou, ktoré môže poskytnúť vylepšenia výkonu úpravou shader kvality v rôznych častiach scény, takže výkon vykresľovania je zameraný na najdôležitejšie časti scény scéna. Napríklad umožňuje GPU vykresľovať grafiku na jemnejšej granulárnej úrovni v častiach scény s väčším množstvom akciu, kde sa sústredíte na to, čo sa mení, no použijete menej podrobné vykresľovanie na statickom pozadí prvkov.
Arm tiež ponúka vylepšenia Execution Engine a fúzovaného multiply-add (FMA), čo má za následok 2-násobné vylepšenie výkonu FMA, ale len o 27 % zvýšenie čítania. Výkon ML sa zdvojnásobil aj vďaka pridaniu inštrukcie Matrix Multiply. Nakoniec, vylepšenia frontendu Command Stream ho robia rýchlejším ako predchádzajúca generácia s trojnásobným maximálnym výstupom trojuholníka. Arm má tiež optimalizované vyhľadávanie úrovne detailov (LOD) v mapovači textúr, čo má za následok dvojnásobný výkon, a zahrnutie technológie Arm Fixed Rate Compression, ktorá debutovala v Mali-G510, pomáha šetriť šírku pásma.
Zatiaľ čo väčšina funkcií je podporovaná naprieč tromi GPU, prirodzene existujú rozdiely vo výkone. Immortalis-G715 má 10 alebo viac jadier, zatiaľ čo Mali-G715 má 7 až 9 jadier a Mali-G615 má 6 alebo menej jadier.
Arm Total Compute Solutions
Ako sme spomenuli na začiatku, všetky tieto technológie sa spájajú a vytvárajú druhú generáciu Arm Total Computer Solutions alebo TCS. Ide o zjednotené riešenia, ktoré zahŕňajú všetky výpočtové komponenty potrebné na napájanie zariadenia a sú dostupné v rôznych úrovniach, aby sa zamerali na rôzne typy zariadení.
Napríklad existujú prémiové riešenia, ktoré môžu obsahovať jadrá Cortex-X3 spolu s Cortex-A715 a Cortex-A510 plus GPU Immortalis-G715 a tie sú zamerané na vlajkové telefóny, notebooky a desktopy. Potom sú tu výkonné riešenia zamerané na jadrá Cortex-A715 a Cortex-A510 v kombinácii s Mali-G715 a Mali-G615, určené pre smartfóny strednej triedy, Chromebooky a televízory. Nakoniec sa riešenia efektívnosti zameriavajú na GPU Cortex-A510 a GPU Mali-G310 s nízkou spotrebou energie a sú určené pre telefóny nižšej kategórie, inteligentné hodinky, okuliare AR, a tak ďalej.
Napríklad prémiové riešenie môže poskytnúť až o 28 % vyšší herný výkon v porovnaní s Arm TCS prvej generácie, okrem toho znižuje prevádzku DRAM až o 23 % a spotrebu energie až o na 16 %. Riešenie využívajúce nové jadrá CPU a GPU Mali-G715 môže tiež priniesť veľké vylepšenia výkonu strojového učenia, najmä pre funkcie fotoaparátu a videa.
Nové riešenia Arm TCS22 tiež prichádzajú s vylepšeniami zabezpečenia naprieč tromi vrstvami: Bezpečnosť počas procesu, zabezpečená aktualizácia firmvéru a prostredie dôveryhodného vykonávania (TEE). Zabezpečenie počas procesu teraz prichádza s asymetrickým rozšírením označovania pamäte (MTE), vďaka novým procesorom Armv9, a vylepšeným PAN na ochranu pred útokmi kódu JITed. TEE bol tiež posilnený o integritu riadiaceho toku a ochranu integrity pamäte.
Toto všetko príde do zariadení založených na platforme Arm v roku 2023 a zdá sa, že to bude veľký rok s debutom hardvérové sledovanie lúčov na mobilnom zariadení okrem zvyčajných vylepšení výkonu a efektivity doska.
Zdroj: Arm