Arm predstavlja drugo generacijo procesorjev Armv9 in GPE za sledenje žarkom

Potem ko je lani debitiral s popolnoma novo arhitekturo Armv9, je Arm pravkar napovedal drugo generacijo CPU Armv9, na čelu z novim vodilnim CPE Cortex-X3, poleg Cortex-A715 in prenovljenega Cortex-A510. Poleg tega je podjetje predstavilo svoj prvi vodilni grafični procesor Immortalis-G715, skupaj s podporo za sledenje žarkom na ravni strojne opreme. Te nove komponente poganjajo tudi Armove nove Total Compute Solutions.

Vse to bo mogoče najti v izdelkih, ki bodo predstavljeni leta 2023, zato bo trajalo nekaj časa, preden boste videli te prednosti v potrošniškem izdelku.

Arm Cortex-X3 in Cortex-A715

Prvič, novi procesorji, ki temeljijo na drugi generaciji Armv9, imajo nekaj velikih izboljšav zmogljivosti, kar je vedno običajno v primeru Arma. Začenši s Cortex-X3, ki je del serije procesorjev po meri Cortex-X, kjer lahko partnerji sodelujejo in prilagodijo končno zasnovo čipa. Cortex-X3 obljublja 25-odstotno povečanje zmogljivosti v primerjavi s Cortex-X2 v najnovejših pametnih telefonih Android. Novi čip je tudi bolj učinkovit, saj dosega enako raven zmogljivosti, medtem ko porabi manj energije, čeprav se Arm ni poglobil v podrobnosti tega.

Zagotavlja tudi do 34 % višjo enonitno zmogljivost kot najnovejši prenosniki Windows. Kot ugotavlja Android Authority, je to v primerjavi z Intel Core i7-1260P, ki je 28 W procesor, ki požreši energijo.

Poleg tega je bila nadgrajena tudi platforma DynamIQ Shared Unit (DSU-110), ki jo je zdaj mogoče povečati na 12 jeder in 16 MB predpomnilnika L3. To omogoča večjo razširljivost, tako da je mogoče procesorje Arm prilagoditi vsem, od telefonov do prenosnikov višjega cenovnega razreda.

Arm Cortex-A715 je opremljen s precejšnjim deležem nadgradenj, vendar je večinoma osredotočen na učinkovitost. Arm oglašuje do 20 % večjo energijsko učinkovitost v primerjavi s prejšnjim procesorjem Cortex-A710, kar bi moralo povzročiti boljšo življenjsko dobo baterije za naprave, ki ga uporabljajo. Na strani zmogljivosti Arm obljublja 5-odstotno povečanje v primerjavi z zadnjo generacijo in se lahko dejansko ujema z zmogljivostjo procesorja Cortex-X1, predstavljenega leta 2020.

Nazadnje, prenovljeni Cortex-A510 ne prinaša nobenih sprememb v zmogljivosti, vendar uspe prihranite 5 % več energije kot prejšnja ponovitev, kar zagotavlja še boljšo učinkovitost za podaljšanje baterije življenje. Poleg tega to jedro procesorja nima več nobene 32-bitne podpore, ki je bila del Armov načrt za popoln prehod na 64-bitno.

Arm Immortalis-G715, Mali-G715 in Mali-G615: sledenje žarkom prihaja v mobilne naprave

Na strani grafičnega procesorja Arm ni bil zadovoljen z nadgradnjo obstoječih grafičnih procesorjev Mali. Tokrat dobimo popolnoma nov vodilni GPE, Immortalis-G715. To je prvi Arm GPE, ki podpira strojno pospešeno sledenje žarkom, zaradi česar ga je dejansko mogoče uporabljati na mobilnih napravah. Vendar pa je podjetje predstavilo dva nova grafična procesorja Mali, Mali-G715 in Mali-G615.

Če ne veste, kaj je sledenje žarkom, je to bolj realističen način za ustvarjanje osvetlitve in senc v igrah. To je zato, ker GPE dejansko izračuna posamezne svetlobne poti v danem prizoru in simulira način širjenja svetlobe v resničnem življenju. Spodaj si ga lahko ogledate v akciji.

\r\n https://www.youtube.com/watch? v=Oqq7wlu47-A\r\n

Medtem ko sta poraba energije in površina običajno velik pomislek, ko gre za omogočanje sledenja žarkom, Arm pravi, da funkcija uporablja samo 4 % površine jedra senčila v Imortalis-A715, vendar zagotavlja 300-odstotno povečanje zmogljivosti v primerjavi z rešitvami za sledenje žarkom, ki temeljijo na programski opremi, kot je tisto, kar najdemo na grafičnem procesorju Mali-G710 iz prejšnjega leto.

Druge izboljšave so podobne za celotno paleto novih grafičnih procesorjev. Arm se ponaša s 15-odstotno zmogljivostjo samo na ravni arhitekture v primerjavi s prejšnjo generacijo. Vsi novi grafični procesorji podpirajo tudi senčenje s spremenljivo hitrostjo, ki lahko zagotovi izboljšave zmogljivosti s prilagoditvijo kakovost senčil v različnih delih scene, tako da je moč upodabljanja osredotočena na najpomembnejše dele omenjenega scena. GPE-ju na primer omogoča upodabljanje grafike na bolj zrnati ravni v delih scene z več dejanje, kjer ste osredotočeni na to, kar se spreminja, vendar uporabite manj podrobno upodabljanje na statičnem ozadju elementi.

Arm prav tako oglašuje izboljšave izvedbenega mehanizma in zlitega množenja-dodajanja (FMA), kar ima za posledico dvakratno izboljšavo moči FMA, vendar s samo 27-odstotnim povečanjem površine. Zmogljivost ML se je prav tako podvojila zahvaljujoč dodatku ukaza Matrix Multiply. Nazadnje, izboljšave sprednjega dela Command Stream omogočajo, da je hitrejši od prejšnje generacije s potrojnim izhodom najvišjega trikotnika. Arm je optimiziral tudi iskanje ravni podrobnosti (LOD) v Texture Mapperju, kar ima za posledico dvakrat večjo porabo, in vključitev tehnologije Arm Fixed Rate Compression, ki je debitirala v Mali-G510, pomaga prihraniti pasovna širina.

Medtem ko je večina funkcij podprtih v treh GPE-jih, so seveda razlike v moči. Immortalis-G715 ima 10 ali več jeder, medtem ko ima Mali-G715 7 do 9 jeder, Mali-G615 pa 6 jeder ali manj.

Arm Total Compute Solutions

Kot smo omenili na vrhu, se vse te tehnologije združijo v drugo generacijo Arm Total Computer Solutions ali TCS. To so enotne rešitve, ki vključujejo vse računalniške komponente, potrebne za napajanje naprave, in so na voljo v različnih ravneh za ciljanje na različne vrste naprav.

Na primer, obstajajo vrhunske rešitve, ki lahko vsebujejo jedra Cortex-X3 skupaj s Cortex-A715 in Cortex-A510 in grafični procesor Immortalis-G715, ki so namenjeni vodilnim telefonom, prenosnikom in namizni računalniki. Potem so tu še zmogljivostne rešitve, osredotočene na jedra Cortex-A715 in Cortex-A510, v kombinaciji z Mali-G715 in Mali-G615, namenjenimi pametnim telefonom srednjega razreda, Chromebooki in televizorji. Nazadnje, rešitve za učinkovitost se osredotočajo na grafične procesorje Cortex-A510 in grafične procesorje Mali-G310 z nizko porabo energije ter so namenjene nizkocenovnim telefonom, pametnim uram, očalom AR, in tako naprej.

Na primer, vrhunska rešitev lahko zagotovi do 28 % večjo igralno zmogljivost v primerjavi z prva generacija Arm TCS, poleg zmanjšanja prometa DRAM za do 23 % in porabe energije do na 16 %. Rešitev, ki uporablja nova jedra CPU in grafični procesor Mali-G715, lahko zagotovi tudi velike izboljšave zmogljivosti strojnega učenja, zlasti za funkcije kamere in videa.

Nove rešitve Arm TCS22 imajo tudi varnostne izboljšave na treh ravneh: varnost med procesom, varna nadgradnja vdelane programske opreme in zaupanja vredno okolje izvajanja (TEE). Zaščita med procesom je zdaj na voljo z razširitvijo asimetričnega označevanja pomnilnika (MTE), z dovoljenjem novih procesorjev Armv9, in izboljšanim PAN za zaščito pred napadi kode JITed. TEE je bil okrepljen tudi z zaščito celovitosti nadzornega toka in celovitosti pomnilnika.

Vse to bo v napravah, ki temeljijo na Armu, na voljo leta 2023 in kaže, da bo to veliko leto s prvim nastopom sledenje žarkom na osnovi strojne opreme na mobilnih napravah poleg običajne množice izboljšav zmogljivosti in učinkovitosti tabla.

---

Vir: Roka