不可錯(cuò)過!——Cortex-A73和Mali-G71發(fā)布

2016年ARM的全新一代CPU和GPU系列旗艦產(chǎn)品現(xiàn)已全面昭示天下，想必諸位早已知曉——Cortex-A73和Mali-G71。在最近披露消息中，華為將把這兩款全新內(nèi)核加入到麒麟960的設(shè)計(jì)中來，足見此兩款全新產(chǎn)品的人氣所在。近日，ARM在北京召開了ARM TECH DAY的活動(dòng)，半導(dǎo)體處理器事業(yè)部的諸多高層系數(shù)到場，對(duì)于全新的兩款旗艦產(chǎn)品和ARM近期重大舉措進(jìn)行了詳細(xì)的說明。

針對(duì)2017年全新旗艦手機(jī)市場應(yīng)用——Cortex-A73

Cortex-A73是目前為止面積最小、效率最高、性能最強(qiáng)的移動(dòng)SoC。作為新一代旗艦“big”核，它延續(xù)了ARMv8-A架構(gòu)，在初衷設(shè)計(jì)的10nm FinFET工藝下，單核面積將前所未有的小于0.65mm2，好處自然不言而喻。ARM自然也拿出來老旗艦和其比較了一二，見下圖：

30%的能效的提高，可以說是一種十分快的演進(jìn)速度。而需要注意的是，達(dá)到如此大提升，這里面也包含了工藝的進(jìn)步。在5月19號(hào)，ARM就和臺(tái)積電宣布10nm FinFET測試芯片已經(jīng)生產(chǎn)成功。但是此工藝還未完全成熟，而為了應(yīng)對(duì)某些心急的客戶，ARM也于近日推出了基于16nm FFC的A73的POP IP，并且已經(jīng)于今年的5月初完成了流片。或許將此流片芯片與上圖中的A72進(jìn)行比較我們就可以得到ARM此次全新設(shè)計(jì)到底有多高明，但是在現(xiàn)場被問及此問題時(shí)，ARM表示并未進(jìn)行過此類數(shù)據(jù)的對(duì)比。另一點(diǎn)需要我們注意的是：A73的市場定位比起他的哥哥A72要小得多。A73是ARM專門用于高端移動(dòng)處理器市場的解決方案，而A72除此之外，還對(duì)于數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用有所涉及，雖數(shù)據(jù)不詳，但已經(jīng)有不少客戶(包括中國客戶)已經(jīng)開發(fā)出了基于A72的數(shù)據(jù)中心。但是ARM顯然沒有讓A73也來抗這一面大旗，何以見得?看下A73與A72的架構(gòu)對(duì)比你就會(huì)明白：

A73的設(shè)計(jì)中去掉了A72的128位AMBA5 CHI Coherent接口，而是使用了AMBA4 AXI4或ACE，并且一級(jí)緩存也不再支持ECC。而在ARM服務(wù)器應(yīng)用中，AMBA5是十分必要的，它能更好地支持多個(gè)處理器之間的相互通信。因此A73雖然是A72的繼任者，新一代ARM處理器旗艦;但是它并不適于數(shù)據(jù)中心和工業(yè)應(yīng)用等市場。另外ARM也提及，A73可以提高中端定位的手機(jī)性能。通過big-LITTLE技術(shù)，在引腳兼容情況下，可以將用戶體驗(yàn)提升30%，單線性能提升90%。所以手機(jī)設(shè)計(jì)廠商可以非常輕松地將目前Octa-core中端手機(jī)進(jìn)行性能升級(jí)為Hexa-core而不需要花費(fèi)太多設(shè)計(jì)精力。

采用全新Bifrost架構(gòu)的新旗艦GPU——Mali-G71

Mali的產(chǎn)品分為三個(gè)不同的定位，分別是高性能、高面積效應(yīng)和超低功耗。

G71是最新的高性能GPU產(chǎn)品線的代表，使用了新的G字母開頭的命名規(guī)則，這也昭示著全新架構(gòu)Bifrost的誕生。至此，Mali一共有3種不同架構(gòu)：Mali-XXX采用的均為Utgard架構(gòu)，最初設(shè)計(jì)開始于2010年;Mali-TXXX的采用的都是Midgrad架構(gòu)，始于2013年;而Mali-GXX均為今年最新研發(fā)的Bifrost架構(gòu)。ARM的架構(gòu)設(shè)計(jì)師也專門來京給記者進(jìn)行了非常詳細(xì)地講解，內(nèi)容細(xì)節(jié)非常之多。最重要的就是該構(gòu)架使用了Claused Shaders技術(shù)，重新設(shè)計(jì)了執(zhí)行單元，允許臨時(shí)計(jì)算結(jié)果繞過寄存器，這減少了寄存器的文件儲(chǔ)存壓力，從而大大降低了功率消耗，與此同時(shí)簡化了執(zhí)行單元的控制邏輯后，可以有效的降低核心面積。Bifrost的另一項(xiàng)創(chuàng)新是Quad based vectorization技術(shù)，即允許四個(gè)線程一起被執(zhí)行，共享控制邏輯，可以提高執(zhí)行單元的使用率，實(shí)現(xiàn)接近100%的利用率。不僅支持Vulkan 1.0和OpenCL 2.0接口，還支持共享虛擬內(nèi)存和Fine Grained buffers，通過全面的硬件升級(jí)來提升體驗(yàn)的一致性，與此同時(shí)API的提升可以極大的簡化軟件開發(fā)。

因?yàn)橐陨现T多設(shè)計(jì)優(yōu)勢，采用Bifrost架構(gòu)的G71的性能達(dá)到了前所未有的高度。ARM對(duì)于G71寄予厚望，除了在傳統(tǒng)移動(dòng)市場之外，對(duì)于新興VR市場也可以游刃有余。ARM還發(fā)布了Mali VR SDK，可以幫助設(shè)計(jì)師進(jìn)行快速開發(fā)。

在VR應(yīng)用方面，僅僅靠G71是不夠的。ARM還介紹了叫做Enlighten的一種實(shí)時(shí)全局光照技術(shù)。Enlighten可以在大場景中更加接近現(xiàn)實(shí)的還原光線變化。這種技術(shù)除了在VR領(lǐng)域之外，其主要還是應(yīng)用于游戲場景的現(xiàn)實(shí)還原。在《極品飛車》和《街頭霸王5》等游戲中都有使用。從明年開始，相信A73和G71會(huì)占據(jù)絕大部分的高端手機(jī)市場。這兩款全新旗艦產(chǎn)品的出貨量將十分地可觀。