ARM发布全新架构CPU、GPU及AI内核，华为或将无缘

　　来源：anandtech、theverge 等

　　编辑：金磊、鹏飞

　　新智元报道

　　【新智元导读】近日，ARM 发布了下一代架构设计方案，三款重磅利器腾空出世：Cortex-A77 CPU、Mali-G77 GPU 和 ARM ML 处理器，性能全面提升。ARM 表示，新的旗舰级 IP 将定义 2020 年高端智能手机性能，提供新一代的人工智能体验。

　　ARM 祭出了三把利器。

　　昨日，全球领先半导体知识产权(IP)提供商ARM重磅发布了下一代架构设计方案，其中包括：

Cortex-A77 CPU；
Mali-G77 GPU；
ARM ML 处理器。

ARM发布全新架构CPU、GPU及AI内核，华为或将无缘-风君雪科技博客

　　ARM 表示，新的旗舰级 IP 将定义 2020 年高端智能手机性能，提供新一代的人工智能体验。

　　而在此前，新智元也报道了 ARM 宣布暂停与华为的合作的相关消息，或许此次 ARM 发布的旗舰级 IP 将与华为无缘。

　　不过，华为目前已经获得了 ARM8 架构的永久授权(ARM8 是 ARM 公司的 32/64 位指令集，目前的处理器都是这一指令集的产物)。也有可能完全自主设计 ARM 处理器，并掌握核心技术和完整知识产权，具备长期自主研发 ARM 处理器的能力。

　　代号 Deimos，新一代 CPU 性能大幅提升

　　去年的 ARM 发布的 Cortex-A76 其实是一个非常成功的核心架构，全新的架构体系与 7nm TSMC 工艺的结合，带来了巨大的性能和效率飞跃，麒麟 980 和骁龙 855 就是很好的例子。

　　但 ARM 真正的竞争对手主要来自苹果的 CPU 设计团队。仅从 CPU 来说，目前，苹果的 A11、A12 仍然有着较为明显的性能、效率优势。

ARM发布全新架构CPU、GPU及AI内核，华为或将无缘-风君雪科技博客

　　ARM 发布的 Cortex-A77 代号为 Deimos (戴莫斯，畏惧之神)，与上一代 A76 可谓是一脉相承，很大程度上保持了上一代的特性。

ARM发布全新架构CPU、GPU及AI内核，华为或将无缘-风君雪科技博客

　　从官方给出的参数来看，有如下几个关键特性：

依旧采用 Armv8.2 架构，支持 AArch32 和 AArch64；
64KB L1 指令和数据缓存；
256 或 512KB L2 缓存；
以及高达 4Mb L3 缓存

　　ARM 表示，Cortex-A77 和 Cortex-A76 保持相同的 3.GHz 峰值频率目标。但预计厂商不会在新一代 Soc 达到这么高的频率。

　　Cortex-A77 将更多的计算能力用于设备安全的边缘计算上。这些计算能力使用范围包括 AI 摄像机、视觉场景检测、3D 扫描、生物特征用户 ID (人脸识别)、语音识别、游戏中的 ML 和 AR 中的 ML 等。

ARM发布全新架构CPU、GPU及AI内核，华为或将无缘-风君雪科技博客

　　从性能角度来看，Cortex-A77 相比于 A76 有了许多性能上改进：

单线程性能提升 20%；
FP 性能提升 35%；
内存宽带提升 15%。

　　更高的性能也意味着能更好地响应支持 AR 的新应用程序以及带来的体验。通过 Cortex-A77，手机游戏领域的增强现实技术在未来几年有望实现大幅增长。并且 Cortex-A77 还将支持 5G，爱立信在 2018 年 11 月的移动报告中预测，到 2024 年，将有大约 15 亿台智能手机设备具备 5G 功能。

　　而众所周知，对于计算密集型 ML、AR 和其他新出现的设备来说，5G 是一个基本需求。它将带来更快的速度、大带宽（5 到 20 Gbps）、8K 分辨率的流媒体和 360 度视频。

　　ARM GPU 采用全新架构 Valhall，性能大跃进

　　除了 Cortex-A77 之外，ARM 还重磅发布了新一代 Mali-G77。

　　划重点：Mali-G77 采用了全新架构，Valhall。而在 G71-G76 采用的架构都是 Bifrost。

　　Mali-G77 在性能、密度和效率方面取得了一些重大改进。虽然去年的 Mali-G76 引入了对执行引擎计算架构的一些重大更改，但 G77 的改进更大，并且脱离了 ARM 相对不同寻常的计算核心设计。

ARM发布全新架构CPU、GPU及AI内核，华为或将无缘-风君雪科技博客

　　据 ARM 官方宣称，Mali-G77 较前代产品相比：

效能提升 30%、性能提升 30%、机器学习性能提升 60%；
每 mm²性能较 A76 预计提升 1.4 倍；
在相同的工艺和相同的性能下，实现 30％的同比能效改进；
并且比 Mali-G72 节省 50％的功耗。

ARM发布全新架构CPU、GPU及AI内核，华为或将无缘-风君雪科技博客

　　从官方给出的性能来看，ARM Mali-G77 的性能已然接近目前苹果 A12 的性能，同时也超过了高通 Adreno 640 的性能。

　　ARM ML NPU

　　随着智能手机和计算机继续利用 AI 来实现摄影中的场景识别或增强现实中的物体识别等功能。同时，许多公司也构建了专门的神经处理单元来处理这些任务，从而减轻了 CPU 和 GPU 的压力。

　　而此次，ARM 还发布了其最新的 NPU，提供了高达两倍的能效，并且是上一代内存压缩的三倍。与开源的 ARM NN 软件框架相结合，ARM 表示该芯片的八核版本可提供高达 32 TOP/s的性能。

　　网友怎么看？

　　worldvoipcenter：可惜了华为不能用

ARM发布全新架构CPU、GPU及AI内核，华为或将无缘-风君雪科技博客

　　abufrejoval 指出，虽然扩展所有 Prefetch（预加载）对于性能来说似乎是一件好事，但它也增加了旁路攻击的概率。

　　syxbit 吐槽：ARM 的每个Q&A环节都应该有人说“嘿，赶上 Apple 之前请闭嘴”作为 Android 用户，拥有严重劣质的 SoC 真的很令人沮丧。

　　raptormissle：所以看起来 SD 865 最终将打破 4000 geekbench 单核心得分，并且可能在多核心中获得 12000+。ARM 终于在苹果公司的竞争环境中占据了一席之地，因为我真的不希望看到 A13 那么火！

　　GC2:CS 对苹果的发热问题非常不满：76 性能实现了飞跃。老实说，我很乐意以较低的功率获得相同的性能。并削减/限制峰值功率…而不是购买风扇配备手机

　　0iron 邪魅一笑发出灵魂一问：那么 A77 属于“美国原厂技术”，会受到出口禁令的影响吗？

　　wilsonkf 回应 0iron：非常有可能，但也许为时已晚。设计阶段大部分应该（在禁令之前）早就完成了。

　　Lodix 想知道海思关于今年晚些时候使用 ARM IP 推出麒麟 SOC 以及所有正在发生的事情，目前的情况看起来让人有些沮丧。

　　Wilco1：由于大内核之间的性能差距鸿沟正在加速撕裂，因此提高小内核的性能似乎比进一步增加性能更为重要。

　　附：Cortex、Mali 全家福一览

　　1、面向嵌入式的 Cortex 家族

　　ARM 处理器能耗和成本低，性能高，被广泛应用在动通信领域。另一方面，超级计算机消耗大量电能，ARM 同样被视作更高效的选择。

　　但是移动设备对嵌入式微处理器的综合性能越来越高，为了应对日益增长的算力需求，ARM 推出了 Cortex 系列，Cortex 在英文里代表大脑皮层。

　　针对不同的应用需求，ARM 推出了 Cortex-A、Cortex-R 和 Cortex-M。其中 Cortex-R 追求实时性，而 Cortex-M 追求低成本。

　　Cortex-A 系列则追求极致性能，是 Cortex 系列中性能王者，而且制作工业也在不断挑战极限。从 A76 的 10nm 开始，到 A77 的7+nm，未来A系列还会推出 5nm 芯片。

ARM发布全新架构CPU、GPU及AI内核，华为或将无缘-风君雪科技博客

　　A 系列利用多核技术为传统 MPCore 处理器提供单个到四个内核的可扩展性，为 DynamIQ 处理器提供单个多达八个内核；改进了数据安全性和隐私性，高级安全性和 RAS 功能以及集成的 AI 功能，使基于 DynamIQ 的系统能够提供广泛的解决方案。集成在 DynamIQ 处理器中的高级电源管理功能可为节能设计提供更高的功耗节省。主要应用于性能密集型同，例如移动设备、自动驾驶以及医疗。

　　下图是 Cortex-A 系全家福：

ARM发布全新架构CPU、GPU及AI内核，华为或将无缘-风君雪科技博客