Arm推出 2023 全面计算解决方案

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5月29日，Arm宣布推出 2023 全面计算解决方案（TCS23），为智能手机推出性能最优异的移动计算平台。据了解，Arm 的全面计算战略是通过一整套针对特定工作负载而设计和优化的 IP，这些IP可作为一个完整的系统，无缝地协同工作。Arm 2023 全面计算解决方案在设计时充分考虑智能手机的需求，涵盖全新旗舰级 Arm Immortalis GPU，提供全新 Armv9 CPU 集群。在提升和优化方面，该解决方案使Arm 开发者能够更容易地访问软件，为整个系统的关键工作负载带来显著提升。

“TCS23是 Arm连续第三年在Armv9 架构上实现性能双位数的提升。”Arm 高级副总裁兼终端事业部总经理 Chris Bergey对记者表示，无论是GPU 性能，还是运行生成式 AI 和大型语言模型的 AI 性能，都需要全面的系统化以及对系统的深刻理解。TCS的概念是把这些技术挑战融合在一起并以系统级的方式解决，每个技术的模块都是独立的，但合在一起又能够实现总体性能功效的最优表现。

2022年，智能手机已成为流媒体的主要设备。手游市场创造了超过920 亿美元的收入，移动应用创造了超过 4300 亿美元的营收。Arm 中国区业务全球副总裁邹挺表示，当前，移动设备上出现越来越多包括生成式AI在内的智能技术。市场对更高性能、更加智能以及更多视觉和触觉交互的需求仍在持续飙升，带来了比以往更大，甚至更加复杂的计算需求。

“对于视觉计算来说，捕捉、创造和使用上的最佳体验是所有的关键。这需要出色的性能、全天侯的电池续航时间和一流的硬件支持。”邹挺表示，作为手机设计至关重要的组成部分之一，GPU目前已经达到了更高的技术水平。Arm首款基于第五代架构的GPU——Immortalis-G720专为旗舰智能手机而设计，可带来15%的性能提升，减少了多达 40% 的内存带宽用量，有助于实现更出色且持久的帧率，最终带来更高质量的图形，实现更佳视觉感受。据介绍，在相同的配置下，相较于前一代产品，Immortalis-G720 的性能提高了15%，而面积仅增加2% 。

作为Arm 2023 全面计算解决方案的一部分，全新 Armv9 Cortex 计算集群同样受到了业界的广发关注。据悉，该集群已连续三年实现两位数的性能提升。

“新的Cortex-X4 是第四代X内核。与Cortex-X3相比，Cortex-X4的性能提高了15%，带来了一个可以显著降低功耗多达 40% 的高能效微架构，同时面积仅增加了10%。”邹挺表示，不论是更快速的即时应用响应，或是更流畅的网页浏览体验，Cortex-X4 的增强性能将为设备带来显著的升级。全新大核处理器 Cortex-A720 和全新小核 Cortex-A520与上一代产品相比，均在能效方面都提高了20%。

具体来讲，Cortex-A720作为业界主流的CPU IP，可提高持续性能，是新 CPU 集群的核心主力。记者了解到，为完善全新的CPU 集群，Arm也推出了全新DSU-120 ，能够满足高要求的多线程用例。

制程工艺和计算能力更为紧密的结合是实现最高性能和最高效设计的关键。在新一代CPU设计方面，Arm已经在TSMC N3E制程工艺上顺利完成了业内首个 Cortex-X4 的流片。Arm与TSMC将通过设计分区和利用先进的封装技术，一同协作提高系统性能和能效。

在软件安全方面，Arm 内存标记扩展 MTE 功能支持开发者在应用部署前后，检测和避免内存安全漏洞，为用户提供功能安全及信息安全的数字体验。Armv9 架构的 CPU能够提供MTE 功能，以消除占所有软件漏洞中70% 的内存安全漏洞。

值得一提的是，ChatGPT 的出现带动了 AI 芯片需求大增。这不仅对架构创新提出了更高要求，也为Arm带来了更多机会。对此，Chris Bergey认为，大型语言模型将塑造计算的未来，AI方面的工作负载需要进一步提升。在AI性能提升方面，Arm将继续推进对Arm NN 和 Arm Compute Library 的支持，以便那些以世界上部署最多的平台 (即 Arm) 为目标的开发者能够继续利用类似 ChatGPT 或大型语言模型的应用程序来开发他们的应用。

“一方面，我们确实看到云在创造大型语言模型方面持续发挥着巨大的推动作用。但另一方面，有一个重要的趋势使得小型模型在设备上应用而生，如安卓。”在Chris Bergey看来，这是由两个原因所驱动，一是隐私保护，出于隐私保护的考虑，用户更愿意在本地储存数据；二是能效问题，本地运行和处理在能效方面比云端更加有效益。