不可錯過!——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，半導體處理器事業(yè)部的諸多高層系數(shù)到場，對于全新的兩款旗艦產(chǎn)品和ARM近期重大舉措進行了詳細的說明。

針對2017年全新旗艦手機市場應用——Cortex-A73

Cortex-A73是目前為止面積最小、效率最高、性能最強的移動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速度。而需要注意的是，達到如此大提升，這里面也包含了工藝的進步。在5月19號，ARM就和臺積電宣布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，而為了應對某些心急的客戶，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?；蛟S將此流片芯片與上圖中的A72進行比較我們就可以得到ARM此次全新設(shè)計到底有多高明，但是在現(xiàn)場被問及此問題時，ARM表示并未進行過此類數(shù)據(jù)的對比。另一點需要我們注意的是：A73的市場定位比起他的哥哥A72要小得多。A73是ARM專門用于高端移動處理器市場的解決方案，而A72除此之外，還對于數(shù)據(jù)中心的應用有所涉及，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)對比你就會明白：

A73的設(shè)計中去掉了A72的128位AMBA5 CHI Coherent接口，而是使用了AMBA4 AXI4或ACE，并且一級緩存也不再支持ECC。而在ARM服務器應用中，AMBA5是十分必要的，它能更好地支持多個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)應用等市場。另外ARM也提及，A73可以提高中端定位的手機性能。通過big-LITTLE技術(shù)，在引腳兼容情況下，可以將用戶體驗提升30%，單線性能提升90%。所以手機設(shè)計廠商可以非常輕松地將目前Octa-core中端手機進行性能升級為Hexa-core而不需要花費太多設(shè)計精力。

采用全新Bifrost架構(gòu)的新旗艦GPU——Mali-G71

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

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)計師也專門來京給記者進行了非常詳細地講解，內(nèi)容細節(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)計了執(zhí)行單元，允許臨時計算結(jié)果繞過寄存器，這減少了寄存器的文件儲存壓力，從而大大降低了功率消耗，與此同時簡化了執(zhí)行單元的控制邏輯后，可以有效的降低核心面積。Bifrost的另一項創(chuàng)新是Quad based vectorization技術(shù)，即允許四個線程一起被執(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來提升體驗的一致性，與此同時API的提升可以極大的簡化軟件開發(fā)。

因為以上諸多設(shè)計優(yōu)勢，采用Bifrost架構(gòu)的G71的性能達到了前所未有的高度。ARM對于G71寄予厚望，除了在傳統(tǒng)移動市場之外，對于新興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)計師進行快速開發(fā)。

在VR應用方面，僅僅靠G71是不夠的。ARM還介紹了叫做Enlighten的一種實時全局光照技術(shù)。Enlighten可以在大場景中更加接近現(xiàn)實的還原光線變化。這種技術(shù)除了在VR領(lǐng)域之外，其主要還是應用于游戲場景的現(xiàn)實還原。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會占據(jù)絕大部分的高端手機市場。這兩款全新旗艦產(chǎn)品的出貨量將十分地可觀。