Armv9.2家族添新成员，全新Cortex-X4、A720和A520CPU内核：性能再创新！

在最近的台北 ComputeX 展会期间，Arm 展示了下一代 Cortex-A 和 Cortex-X 系列 CPU 内核 —— 以及新一代 GPU 设计，我们将看到它们从今年下半年到明年间成为产品。昨天的发布包括旗舰级 Cortex-X4 内核、中核 Cortex-A720、小核 Cortex-A520 以及新一代 GPU Immortalis-G720。

Arm 最新的 CPU 内核建立在 Armv9 及其之前的整体计算解决方案 (TCS21/22) 生态系统的基础上。对于其 2023 的年度 IP，Arm 正在通过其 Cortex 内核系列推出一波次要的微架构改进，这些细微的变化旨在提高效率和性能，同时完全转向 AArch64 64 位指令集。

除了改进 CPU 内核外，Arm 还使用 DSU-120 对其 DynamIQ Shared Unit 内核复合块进行了全面升级。尽管引入的修改很细节，但它们在提高结构效率方面具有重要意义，同时进一步扩展了 Arm 的应用范围，支持单个块中多达 14 个 CPU 内核：此举旨在使 Cortex-A/X 更适合笔记本电脑。

在过去的几年里，ARM的big.LITTLE CPU配置一直备受关注。传统big.LITTLE配置通常会有与大核心数量相同或更多的小核心，以实现更高的效率和更长的电池寿命。但是随着ARM新设计的推出，这种情况正在改变。例如，最近推出Cortex-X4、Cortex-A720和Cortex-A520将协同工作，平衡了性能和效率。而DSU-120则是驱动DynamIQ Shared Unit系统的核心，该系统允许不同的CPU核心共同工作。这些新的设计和技术的推出，为CPU的发展带来了新的可能性，使得设备可以更好地满足用户的需求。

最新架构，14个CPU核心的设计！

最新发布的高功率的Cortex-X4、中档的Cortex-A720和小型的Cortex-A520，它们将协同工作，在性能和效率之间取得平衡。ARM还推出了DSU-120，它是驱动DynamIQ Shared Unit系统的核心，该系统允许不同的CPU核心共同工作。

目前高端芯片组通常采用1+3+4或1+4+3的配置。虽然DSU-120支持多达14个CPU核心，但智能手机可能仍然会保持8个核心的设计。不过，标准配置可能会更改为1+5+2。

性能提高了15%

新款Cortex-X4 CPU内核将成为繁重单线程任务的绝佳选择。该内核使用相同功率的情况下比上一代X3提高了15%的性能，并且在功耗上也实现了高达40%的降低。尽管为了追求速度而开发，但X4的设计也非常出色，可以预计其时钟速度可达到3.4GHz，成为ARM有史以来最快的CPU内核。这对于需要快速处理单线程任务的用户来说，将是一项强大的工具。

Cortex-A720比其前身A700内核更加注重效率优化。它比A715更高效，后者本身比A710更高效。使用五个A720核心，它们将为多线程工作负载承担大部分重任，并且能够高效地完成任务。

最后，Cortex-A520仍然是一个按顺序执行的内核。它的设计是为了让两个内核共享执行单元，以尽可能少地占用硅片空间。另一个设计目标是尽量节省电力，A520比A510更高效，节能22％。在高端芯片组中，这些内核可能会专注于后台任务。

采用1+5+2配置的新芯片组，搭载X4、A720和A520内核，与当前1+3+4的X3、A716和A510 CPU相比，在相同频率和相同缓存量的情况下（即未考虑新芯片的节点优势），在Geekbench 6多线程测试中可以提供27％的性能提升。

需要注意的是，这些内核都不支持旧的32位ARM指令集-运行在这些内核上的软件将被优化为ARMv9。任何仍需要支持32位的公司都可以使用Cortex-A710内核。

ARM还发布了面向旗舰设备的第二代Immortalis GPU G720。对于高端和中端芯片，有新的Mali-G720和Mali-G620。这三个GPU首次采用了被简称为“第五代”的新架构。

图形图像处理能力更突出！

这一代最大的变化是延迟顶点着色管道。这种变化减少了内存负载，使得在《原神》中带宽降低了33％，在《堡垒之夜》中降低了26％，在 Epic Games 开发的演示程序《妖精遗迹》中降低了41％，以此展示虚幻引擎的性能。内存负载的减少也降低了功耗和热量，GPU可以利用这些空余资源。总体而言，第五代架构的峰值性能可以提高15％，平均每瓦性能提高15％。

Immortalis-G720改进了对光线追踪的支持。ARM正在与腾讯游戏和联发科技合作开发智能全局光照（SmartGI）作为行业标准。Immortalis-G720 GPU将具有高达10个内核，Mali-G720可以配置为6至9个内核，Mali-G620将达到5个内核，具体取决于芯片组设计者的计划。

总结

ARM的新CPU和GPU设计预计将于今年晚些时候和2024年初推出。有趣的是，新闻稿中引用了台积电和三星的话，还引用了英特尔晶圆厂服务(Intel Foundry Services)的话，后者表示“英特尔18A领先技术与ARM最新、最强大的CPU核心Cortex-X4的结合，将为寻求设计下一代创新移动SoC的企业创造机会。”晶圆代工领域的第三方参与者可以推动创新并降低价格。

　　审核编辑：汤梓红