芯东西（公众号：aichip001）
作者 |  高歌
编辑 |  江心白

芯东西5月26日报道，今天，Arm高级副总裁兼终端设备事业部总经理Paul Williamson就昨天推出的CPU、GPU及新的系统级IP等，与芯东西等多家媒体进行了深入的沟通与交流。

他在分享Cortex CPU、Mali GPU等更多技术细节和市场表现的同时，也围绕Arm的全面计算战略及生态展开了探讨。此外，他也指出了有关Arm全面计算战略的关键和Arm生态构建的成果。

一、2020年Q4 Arm芯片出货73亿颗，每秒出货900颗

Arm的最新统计数据显示，在2020年最后一个季度，基于Arm架构的芯片共出货73亿颗，创下出货量历史新高，相当于每秒全球出货超过900颗、每日出货7000万颗芯片。

2020年，Arm芯片总出货量达250亿颗，较去年增长13%，累积芯片出货量已超过1900亿颗。

Paul提到，在过去几年里，基于Arm架构的大屏幕计算设备已经在市场上取得了一些成绩。在这过程中，Windows on Arm的生态不断扩展，越来越多的安卓APP也开始基于Arm架构进行开发。

其中，视频会议APP Zoom是Arm的关键合作伙伴，Zoom也将在几周后发布基于Arm架构的办公自动化解决方案。

本次Arm推出的3款CPU设计分别是Cortex-X2、Cortex-A710和Cortex-A510，覆盖了旗舰应用、高性能、高能耗等不同的应用场景。

1、Cortex-X2是Arm目前性能最强大的CPU。与相同工艺和频率的X1相比，X2性能提升16%。而一台基于Cortex-X2的笔记本电脑比起2020年市场主流的笔记本，其单线程性能可提升达40%。

除了智能手机，Cortex-X2也可以应用于笔记本电脑中，使用场景比较丰富。

2、Cortex-A710则是首款基于Armv9架构的大核CPU。A710与上一代大核A78相比，提升了10%的性能和30%的能效，机器学习性能翻倍。

3、Cortex-A510是Arm过去四年来的首款高效率小核，与上一代相比，其性能提升35%，机器学习性能提升超过3倍。事实上，A510小核的性能已经接近上一代A73大核，适用于智能手机、家用设备和可穿戴设备等多个场景。

这3款CPU都可以通过Arm的动态共享单元（DynamIQ Shared Unit）DSU-110配置结合在一起。目前，DSU-110支持最高16MB的L3缓存，允许8个Cortex-X2集群。

Paul称，目前Arm的Cortex-A710已适配至32位。但2023年，Arm为了带给用户最好的体验，其移动CPU将仅支持64位。

▲Arm CPU性能对比（来源：Arm）

二、Mali GPU连续5年出货超10亿，八成电视采用

GPU方面，Arm的数据显示，2020年，Arm的Mali GPU出货量超过十亿颗，也是Mali GPU连续第五年出货量超十亿颗。

Paul强调称，Mali GPU驱动了80%的电视和超过半数的智能手机，而视觉体验对于消费电子设备来说至关重要，Arm也将继续升级其GPU性能。

本次，Arm推出了4款GPU，分别是Mali-G710、Mali-G610、Mali-G510和Mali-G310。与CPU类似，4款GPU也分别针对不同的应用场景。

1、Mali-G710是本次Arm推出的旗舰GPU。相比于前一代产品，G710性能提升了20%，同时其机器学习性能提升35%。

2、Mali-G610 GPU将最新的技术引入了次旗舰市场，其用户数量更加庞大，在兼顾经济性的同时采用最新的技术更能。

3、Mali-G510 GPU则实现了性能和效率的平衡，预计将在数字电视、增强现实（AR）等领域中应用。相比G57 GPU，G510性能提升了100%，能耗则降低22%。

4、Arm也针对低成本设备推出了Mali-G310。与本次推出的其他CPU相比，G310的面积成本最低，但G310在成本较低的设备中配置了高质量图形技术。相比于Mali-G31，G310提升了6倍的纹理化性能；在普通安卓系统的使用中，性能则提升了2倍。

最后，Arm也推出了CoreLink 700系统级IP。Paul称，CoreLink 700拥有内存标签扩展等功能，可以增加各个档次设备的带宽并减少设备时延。

▲Arm GPU性能对比（来源：Arm）

三、全面计算首次实现，重点提升设备AI、安全、游戏性能

此前，Arm推出了全面计算（Total Compute）策略，将原来的单个IP设计扩展到包含IP、软件和开发工具等整个SoC系统的设计和优化。

全面计算基于三个关键原则：设备的性能、性能的可及性与设备的安全性。据Paul Williamson解释，该策略能针对不同的市场应用打造出最佳的SoC。

对于开发人员来说，全面计算策略能帮助他们更容易去适应片上系统（SoC）的复杂性；对于合作伙伴而言，这种策略可以使他们获得全部（硬件、软件和开发工具等）的资源，也令开发流程变得更加容易。

如今，Arm首次实现了面向终端市场的全面计算解决方案，其核心为Cortex CPU、Mali GPU和CoreLink互联系统IP等，在游戏体验、人工智能（AI）功能和安全性等3个方面都有所升级。

Paul认为，游戏对真实性的不断追求确实推动了消费电子设备的性能。具体来说，游戏在帧率、分辨率和光照效果上，都对设备性能发出了挑战。Paul称，在本次Arm发布的全面计算解决方案中，CPU、GPU、系统级IP都将升级用户的游戏体验。

在AI方面，当前市场也对AI功能提出了更多元化的要求。Paul强调，全面计算解决方案很好地整合了Arm 7款CPU、GPU的强大AI功能。

而从安全角度来说，Arm全面计算解决方案采用了多个安全技术。比如，Secure-EL2（安全的虚拟机运行状态）可以为受信任的服务提供安全隔离；Arm与谷歌共同设计的Memory Tagging Extension（内存标签扩展）可以检测内存安全；指针身份验证（PAC）和分支目标标识符（BTI）则可以解决针对复杂软件堆栈的面向返回（ROP）和面向跳转（JOP）的攻击。

▲Arm新发布的CPU和GPU在AI性能上的提升（来源：Arm）

结语：Arm全面计算注重整体性能

Arm作为移动芯片设计巨头，其CPU、GPU应用于智能手机、笔记本、物联网设备等多个终端，被众多行业头部厂商认可。

本次，Arm将各类CPU、GPU、系统级IP等打包，注重方案整体性能，涉及硬件、软件、开发工具等多个环节。这也体现了Arm对IP设计的理念和探索，有望成为未来芯片设计领域的新趋势。

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