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[导读]2016年ARM的全新一代CPU和GPU系列旗舰产品现已全面昭示天下,想必诸位早已知晓——Cortex-A73和Mali-G71。在最近披露消息中,华为将把这两款全新内核加入到麒麟960的设计中来,足见此两款全新产品的人气所

2016年ARM的全新一代CPU和GPU系列旗舰产品现已全面昭示天下,想必诸位早已知晓——Cortex-A73和Mali-G71。在最近披露消息中,华为将把这两款全新内核加入到麒麟960的设计中来,足见此两款全新产品的人气所在。近日,ARM在北京召开了ARM TECH DAY的活动,半导体处理器事业部的诸多高层系数到场,对于全新的两款旗舰产品和ARM近期重大举措进行了详细的说明。

针对2017年全新旗舰手机市场应用——Cortex-A73

Cortex-A73是目前为止面积最小、效率最高、性能最强的移动SoC。作为新一代旗舰“big”核,它延续了ARMv8-A架构,在初衷设计的10nm FinFET工艺下,单核面积将前所未有的小于0.65mm2,好处自然不言而喻。ARM自然也拿出来老旗舰和其比较了一二,见下图:

A73VSOLDSTUFF

30%的能效的提高,可以说是一种十分快的演进速度。而需要注意的是,达到如此大提升,这里面也包含了工艺的进步。在5月19号,ARM就和台积电宣布10nm FinFET测试芯片已经生产成功。但是此工艺还未完全成熟,而为了应对某些心急的客户,ARM也于近日推出了基于16nm FFC的A73的POP IP,并且已经于今年的5月初完成了流片。或许将此流片芯片与上图中的A72进行比较我们就可以得到ARM此次全新设计到底有多高明,但是在现场被问及此问题时,ARM表示并未进行过此类数据的对比。另一点需要我们注意的是:A73的市场定位比起他的哥哥A72要小得多。A73是ARM专门用于高端移动处理器市场的解决方案,而A72除此之外,还对于数据中心的应用有所涉及,虽数据不详,但已经有不少客户(包括中国客户)已经开发出了基于A72的数据中心。但是ARM显然没有让A73也来抗这一面大旗,何以见得?看下A73与A72的架构对比你就会明白:

3vs2

A73的设计中去掉了A72的128位AMBA5 CHI Coherent接口,而是使用了AMBA4 AXI4或ACE,并且一级缓存也不再支持ECC。而在ARM服务器应用中,AMBA5是十分必要的,它能更好地支持多个处理器之间的相互通信。因此A73虽然是A72的继任者,新一代ARM处理器旗舰;但是它并不适于数据中心和工业应用等市场。另外ARM也提及,A73可以提高中端定位的手机性能。通过big-LITTLE技术,在引脚兼容情况下,可以将用户体验提升30%,单线性能提升90%。所以手机设计厂商可以非常轻松地将目前Octa-core中端手机进行性能升级为Hexa-core而不需要花费太多设计精力。

big-LITTLE

采用全新Bifrost架构的新旗舰GPU——Mali-G71

Mali的产品分为三个不同的定位,分别是高性能、高面积效应和超低功耗。

QQ截图20160703200538

G71是最新的高性能GPU产品线的代表,使用了新的G字母开头的命名规则,这也昭示着全新架构Bifrost的诞生。至此,Mali一共有3种不同架构:Mali-XXX采用的均为Utgard架构,最初设计开始于2010年;Mali-TXXX的采用的都是Midgrad架构,始于2013年;而Mali-GXX均为今年最新研发的Bifrost架构。ARM的架构设计师也专门来京给记者进行了非常详细地讲解,内容细节非常之多。最重要的就是该构架使用了Claused Shaders技术,重新设计了执行单元,允许临时计算结果绕过寄存器,这减少了寄存器的文件储存压力,从而大大降低了功率消耗,与此同时简化了执行单元的控制逻辑后,可以有效的降低核心面积。Bifrost的另一项创新是Quad based vectorization技术,即允许四个线程一起被执行,共享控制逻辑,可以提高执行单元的使用率,实现接近100%的利用率。不仅支持Vulkan 1.0和OpenCL 2.0接口,还支持共享虚拟内存和Fine Grained buffers,通过全面的硬件升级来提升体验的一致性,与此同时API的提升可以极大的简化软件开发。

bifrost

因为以上诸多设计优势,采用Bifrost架构的G71的性能达到了前所未有的高度。ARM对于G71寄予厚望,除了在传统移动市场之外,对于新兴VR市场也可以游刃有余。ARM还发布了Mali VR SDK,可以帮助设计师进行快速开发。

QQ截图20160703202043

在VR应用方面,仅仅靠G71是不够的。ARM还介绍了叫做Enlighten的一种实时全局光照技术。Enlighten可以在大场景中更加接近现实的还原光线变化。这种技术除了在VR领域之外,其主要还是应用于游戏场景的现实还原。在《极品飞车》和《街头霸王5》等游戏中都有使用。从明年开始,相信A73和G71会占据绝大部分的高端手机市场。这两款全新旗舰产品的出货量将十分地可观。

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