Arm 公布全新 Cortex-X3 、 Cortex-A715 CPU 微架構, 可構成 PC 級 8+4 大小核配置

2022.06.29 02:29AM
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Arm 在此次 Total Compute Solutions 2022 大會宣布兩項高階 Cortex-A 微架構,包括新一代半客製核心 Cortex-X3 ,以及高效能核心 Cortex-A715 ,至於小核則維持 Cortex-A510 ,但借助新製程能夠再降低 5% 能耗。值得注意的是 Arm 導入全新的 DSU-110 ,可使 big.LITTLE 技術達到最高 12 核心配置,最多可採用 8 核 Cortex-X3 與 4 核 Cortex-A715 配置,使 Arm Cortex-A CPU 微架構能用於打造高效能 PC 處理器。

第二世代 Armv9 指令集強化安全功能

Arm 在第二世代的 Armv9 指令集強化安全機制,導入全新的非對稱記憶體標記擴展(  Asymmetric Memory Tagging Extension , MTE )與 Enhanced Privileged Access Never ( EPAN )機制, MTE 可檢查與防止記憶體的安全漏洞,並可快速識別代碼的緩衝區溢出與 heap corruption 等情況。

相較前一世代提升 25% 單執行緒效能的 Cortex-X3

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▲ Cortex-X3 將單執行緒效能提升至新巔峰,比起 Cortex-X2 提升至少 25% 單執行緒效能

Cortex-X3 是 Arm 新一代半客製核心,延續每一世代架構 IPC 都有二位數成長,將為下一代 Arm 架構處理器帶來更出色的單執行緒效能,相較目前基於 Cortex-X2 的旗艦手機處理器提升 25% (設定在 3.3GHz ),若用於打造高效能 PC 處理器,設定於 3.6GHz 的前提下,對比主流級筆電處理器的單執行緒效能提升 34% 。

最大可達 12 核配置的新一代 big.LITTLE

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▲透過全新的 DSU-110 ,甚至可實現 8 核 Cortex-X3 搭配 4 核 Cortex-A715 的超高效能配置

同時 Arm 也宣布導入全新的 DSU-110 ,使得單一 Cluster 提升 50% 的核心數,意味著基於第二世代 Armv9 指令集的 big.LITTLE 大小核配置將達到最高 12 核 CPU ,並可提供高達 12MB 的快取,突破以往 big.LITTLE 的 8 核心單一 Cluster 配置的上限;若以高效能行動 PC 級所需的效能,甚至能夠配置 8 核 Cortex-X3 與 4 核 Cortex-A715 ,突破以往 Arm 標準微架構 PC 處理器僅達主流級 PC 效能的限制。 Arm 也在列表中提出多種核心的組合,除了當前高階處理器常見的 1+3+4 ,亦可採用 1+4+4 、 2+2+4 ,還有此次首度出現的超高效能組合 8+4+0 。

Cortex-A715 效能已媲美 Cortex-X1

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▲ Cortex-A715 效能已達 Cortex-X1 的水準

作為主要運算負載的 Cortex-A715 微架構進一步改善分支預測精度與數據預取,使得 Cortex-A715 的效能已經與兩年前的半客製核心 Cortex-X1 並駕齊驅,同時在相同的製程下,相對目前 Cortex-A710 在相同功耗提升 5% 效能,並以 80% 的能耗實現相同的效能基準,意味著新一代旗艦處理器可選擇以更低的時脈設定維持與現行處理器配置的 Cortex-A710 相同的效能。

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▲ Cortex-A510 雖然僅有小小微調,不過仍減少 5% 的能耗

至於小核 Cortex-A510 並未公布大更新版本,僅在架構進行微調,故在代稱並未改變,但藉由這些架構上的最佳化仍進一步提升能源效率,對比 2021 年的版本降低 5% 的能耗。

第二世代 Armv9 CPU 實現自手機、智慧電視至高效能筆電級的效能

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▲借助更高效能的 CPU 與可達 12 核心配置,使得第二世代 Armv9 指令集 CPU 能滿足自手機與平板到高效能筆電的效能

借助此次包括更高效能的 Cortex-X2 、 Cortex-A715 的 CPU 核心,以及擴充單一叢集核心數量達 12 核心的 DSU-1100 ,可預期 2022 年末亮相的新一代行動運算平台將會出現更多元的組合與效能層級,其中可達 8 核 Cortex-X3 搭配 4 核 Cortex-A710 配置的 PC 級處理器,將成為接下來使蘋果以外的 Arm 架構 PC 級處理器達到更高層級的效能(推估可能會設定在 i7 級效能),突破目前 Arm 架構 CPU 僅達主流級(約略介於低電壓 i3 至 i5 之間)的限制,尤其對近期積極投入 Chromebook 的聯發科應該是相當重要的微架構組合。

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