ARM发布全新架构CPU、GPU及AI内核 性能全面提升

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。

(对Cortex和Mali不了解？没关系，新智元在文末附了它俩的全家福！)

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。

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。

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。

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。

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。