在AI技術的加持下，智能手機的應用軟件逐漸增多，其功能也越來越強大。目前，AI在手機中的應用有智能語音、生物識別、圖像識別，以及視覺和觸覺交互等。然而，在智能手機開始應用AI技術的同時，也對計算與存儲能力提出了更高的要求。

為了滿足日益增長的AI算力需求，近日Arm推出了2023全面計算解決方案（TCS23），旨在賦能下一代旗艦智能手機，助力拓展數(shù)字生活新生態(tài)。

據了解，該解決方案集三大優(yōu)勢于一身，即采用了全新的第五代GPU架構、涵蓋了全新的Armv9 CPU集群，以及實現(xiàn)了軟件開發(fā)的創(chuàng)新升級。

為了讓大家全面地了解這一解決方案，在Arm技術媒體溝通會上，Arm高級副總裁兼終端事業(yè)部總經理Chris Bergey以及Arm中國區(qū)業(yè)務全球副總裁鄒挺對其進行了詳細的介紹，并探討了相關領域的終極用戶體驗，以及未來計算的發(fā)展方向。

▲Chris Bergey（右）與鄒挺（左）共同發(fā)布Arm 2023全面計算解決方案

全新第五代GPU架構，為移動用戶帶來卓越的視覺體驗

首先，在性能方面，該解決方案在設計之初就充分考慮了智能手機的需求，通過基于全新第五代GPU架構的旗艦級Arm Immortalis? GPU，為移動用戶帶來了最佳的視覺體驗。

據介紹，作為手機設計至關重要的組成部分之一，GPU目前已經達到了更高的技術水平。去年Arm推出了基于第四代Valhall架構的Arm Immortalis，將安卓手游體驗推至全新的高度。本著不斷突破的創(chuàng)新精神，今年Arm又推出了全新的第五代GPU架構。

“Arm第五代GPU架構專為滿足多種圖形用例而設計，為基于Arm GPU的未來幾代視覺計算技術夯實根基?！编u挺強調，這是Arm有史以來效率最高的GPU架構，在設計時還兼顧了CPU和系統(tǒng)。

該架構重新定義了部分圖形管道，顯著減少了內存帶寬，從而讓總體系統(tǒng)效率與功耗優(yōu)化高達14%?！叭绱司薹奶嵘?，有助于在相同的功率預算下實現(xiàn)更出色的視覺效果；或者在節(jié)省功耗的情況下，提供更持久的沉浸式移動體驗?！编u挺表示。

另外值得一提的是，Arm在第五代GPU架構中還引入了延遲頂點著色（Deferred Vertex Shading，DVS），重新定義了GPU中的圖形數(shù)據流。在Arm看來，這一技術將成為未來圖形和幾何復雜工作負載的關鍵，有助于Arm的合作伙伴擴展內核數(shù)量，并在未來達到更高的性能水平。

與此同時，Arm全新的GPU架構，還將使下一代游戲和實時3D應用成為可能，讓游戲體驗更順暢，并讓復雜的PC端和游戲主機體驗在移動設備上實現(xiàn)。

據鄒挺介紹，Arm首款基于第五代架構的GPU——Immortalis-G720，是Arm目前性能和能效表現(xiàn)最為出色的GPU，專為旗艦智能手機而設計。與上一代產品相比，其面積僅僅增加了2%，但是性能和能效卻分別提高了15%，而系統(tǒng)級效率更是躍升了40%。這樣的設計有助于實現(xiàn)更出色且持久的幀率，并最終帶來更高質量的圖形渲染，實現(xiàn)更身臨其境的視覺感受。

全新Armv9 CPU計算集群，助力打造智能AI新體驗

除了旗艦級Arm Immortalis? GPU，全新的Armv9 CPU計算集群作為2023全面計算解決方案的一部分，同樣具有許多創(chuàng)新性特點。

據介紹，該集群包含了Cortex-X4、Cortex-A720、Cortex-A520，彰顯了Arm對提供領先CPU性能的堅定承諾。另外，全新的Armv9 Cortex^® CPU計算集群在連續(xù)三年實現(xiàn)兩位數(shù)性能增強的同時，效率也得到了顯著提升。

“新的Cortex-X4是Arm的第四代Cortex-X內核，是我們打造過性能最快速的CPU。與去年推出的Cortex-X3相比，Cortex-X4的面積同樣也僅僅增加了10%，但性能卻提高了15%，并帶來了一個可以顯著降低功耗多達40%的高能效微架構?！编u挺指出，這是Cortex-X系列處理器中，在每平方毫米的性能方面最出類拔萃的產品。不論是更快速的即時應用響應，或是更流暢的網頁瀏覽體驗，Cortex-X4的增強性能都將為設備帶來顯著的升級。

要知道，能效是高效運行此類用例必不可少的關鍵，Arm領先的CPU性能也擴展至其全新大小核，即Arm Cortex-A720和Cortex-A520。

“我們全新的大核處理器Cortex-A720和全新的小核處理器Cortex-A520，與其上一代相比，雙雙在能效方面都提高了20%。其中，Cortex-A720是業(yè)界主流的CPU IP，可提高持續(xù)性能，是新CPU集群的核心主力；而Cortex-A520是Arm最出眾的高效性能核心。”鄒挺介紹說，為了完善全新的CPU集群，Arm也推出了全新的DSU-120，專門為了滿足高要求的多線程用例而設計。有了新的CPU集群，移動用戶就可以在需要的時候獲得所需的性能和能效。

據悉，Arm通過與臺積電（TSMC）這樣優(yōu)秀的工藝制造伙伴緊密協(xié)作，在新一代CPU設計中，Arm在TSMC N3E制程工藝上順利完成了業(yè)內首個Cortex-X4流片，雙方共同為類似Cortex-X4的Arm內核打造定制IP，為充分利用制程工藝和處理器帶來的PPA優(yōu)勢做好準備。

“這項合作進一步深化了雙方長期合作的伙伴關系，并為未來奠定了夯實的基礎。屆時，我們將通過設計分區(qū)和利用先進的封裝技術，一同協(xié)作提高系統(tǒng)性能和能效?！编u挺表示，得益于端到端的系統(tǒng)優(yōu)化，我們將全新旗艦級Arm Immortalis? GPU和全新Armv9 CPU集群等元素全部結合在2023全面計算解決方案中，使整個SoC的系統(tǒng)性能得到了顯著提升。

簡單來說，Arm的全面計算戰(zhàn)略就是通過一整套針對特定工作負載而設計和優(yōu)化的IP。這些IP可作為一個完整的系統(tǒng)，無縫地協(xié)同工作。作為全球領先的IP供應商，Arm始終站在技術前沿，通過不斷提升硬件的機器學習功能，讓開發(fā)者能夠充分利用人工智能（AI）和機器學習（ML）工作負載的優(yōu)勢。

持續(xù)提升軟件能力，讓移動開發(fā)變得更簡單高效

為了體現(xiàn)Arm對開發(fā)者的重視與支持，鄒挺以最新的智能手機平臺為例，進一步介紹了Arm的全面計算戰(zhàn)略。“Arm CPU和GPU的性能提升帶動了AI處理能力大約每兩年便會翻一番，基于Arm架構的AI平臺出貨量遠遠超過其他終端計算架構，因而成為了全球開發(fā)者在為其應用程序引入AI和ML時最容易訪問和鎖定的平臺?！?/span>

例如，Arm的開源軟件庫Arm NN和Arm Compute Library可支持開發(fā)者在Armv9 CPU和Arm GPU上優(yōu)化ML工作負載的執(zhí)行。自今年年初以來，Arm NN和Arm Compute Library已在安卓平臺上面向Google Apps開放，目前擁有超過1億的日活用戶。

“計劃明年年初，這些Arm技術庫將通過谷歌移動服務向第三方應用程序的安卓開發(fā)者開放訪問。也就是說，每位安卓開發(fā)者都將能訪問最新的Arm技術和軟件更新，確保他們在Arm架構上獲得出色的AI性能?！编u挺介紹說，憑借Armv9架構的可擴展性，我們得以繼續(xù)探尋AI和ML的優(yōu)化方法，并預計未來的發(fā)展速度將會更快。

當前，全球有近900萬個移動開發(fā)者在基于Arm架構、且為Arm架構應用進行開發(fā)。對此，鄒挺感慨道：“從高端游戲到區(qū)域性應用，我們?yōu)榫帉懜憷⒏唵?、更安全、更快速的軟件提供了所需的靈活性和通用性，為此我們感到無比自豪！”

作為2023全面計算解決方案的一部分，Arm確保開發(fā)者能夠充分釋放其創(chuàng)造潛力，為現(xiàn)代工作負載充分發(fā)揮設計才能。與此同時，Arm還提供了64位計算性能支持安全創(chuàng)新，以抵御更先進的數(shù)字威脅，并且提供了可擴展的解決方案，為更廣泛的市場帶來更多高級的功能。

除此之外，Arm的內存標記擴展MTE功能還支持開發(fā)者在應用部署前后都能檢測和避免內存安全漏洞，從而為用戶提供了功能安全及信息安全的數(shù)字體驗。據悉，Armv9架構CPU的MTE功能已經努力消除占所有軟件漏洞中70%的內存安全漏洞。

總之，Arm 2023全面計算解決方案是一個移動計算平臺，其目的就是通過CPU和GPU技術，為沉浸式游戲體驗和智能AI應用提供支持。

最后，Chris Bergey總結道：“2023全面計算解決方案的發(fā)布，對于Arm來說是一個非常重要的時刻。我相信它為Arm的合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)提供了機會，包括芯片供應商和手機OEM。同時，我們還將對于性能和安全的承諾擴展到了在Arm架構上進行開發(fā)的900萬移動開發(fā)者。我堅信，以Arm為基石的未來充滿了希望和無限可能性?！?/span>