移動游戲風(fēng)口下，Arm全面計(jì)算放大招！

如今，視覺體驗(yàn)的應(yīng)用無處不在，不論是游戲、工作、還是生活的其他方面。Arm近日宣布推出 2022 全面計(jì)算解決方案 (TCS22)，可提供不同級別的性能、效率和可擴(kuò)展性，以完善各類終端市場的用戶體驗(yàn)。此外，Arm 推出了全新旗艦級GPU產(chǎn)品 Arm Immortalis，這是首款可在移動端支持基于硬件的光線追蹤的GPU，可提供更為真實(shí)的沉浸式游戲體驗(yàn)。

據(jù)了解，TCS22的Arm IP 組合可在一系列工作負(fù)載中實(shí)現(xiàn) 28% 的性能提升，并可降低 16% 的能耗。

Arm 全面計(jì)算解決方案優(yōu)化視覺體驗(yàn)

如今，智能手機(jī)已經(jīng)是當(dāng)之無愧的視覺體驗(yàn)的核心，移動端成了最大的游戲平臺，移動游戲成為最大的游戲市場。

2022年，Arm在移動領(lǐng)域開展了許多新舉措，其中就包括游戲。Arm 首席執(zhí)行官 Rene Haas表示：“游戲的核心在于極為豐富的視覺體驗(yàn)，我們現(xiàn)在的投入將切實(shí)影響到未來的視覺體驗(yàn)。Arm 致力于能效，這是我們的DNA，是我們所做一切的核心，并且在視覺體驗(yàn)與視覺游戲方面越來越重要?！?/p>

Arm 高級副總裁兼終端事業(yè)部總經(jīng)理Paul Williamson表示，移動游戲非常強(qiáng)調(diào)性能極限，隨著相關(guān)性能與需求的增長，持續(xù)的性能表現(xiàn)成為游戲的關(guān)鍵指標(biāo)。正是如此，Arm在CPU、系統(tǒng)IP和GPU上提供全面優(yōu)化，來促進(jìn)性能的提升。

伴隨2022 全面計(jì)算解決方案的推出，Arm配置了最新的CPU、GPU IP，以及相關(guān)的工具、軟件生態(tài)系統(tǒng)、實(shí)體 IP 和通用標(biāo)準(zhǔn)，旨在打造出靈活且擴(kuò)展性高的解決方案，滿足從臺式機(jī)到輕量級 AR/VR 設(shè)備之間廣泛的價(jià)格區(qū)間。他強(qiáng)調(diào)，作為核心基礎(chǔ)平臺的延伸，全面計(jì)算解決方案支持這些市場的專用計(jì)算能力。也只有通過系統(tǒng)層級的優(yōu)化，才能提供更好的體驗(yàn)，為用戶開啟全然不同的視覺世界。

Paul Williamson介紹，Arm全面計(jì)算戰(zhàn)略專注于計(jì)算性能、開發(fā)者對性能的可及性以及平臺的安全性。這在MediaTek的天璣 9000 SoC中已經(jīng)得到了展現(xiàn)，它基于Armv9，被OPPO和vivo用于其高性能智能手機(jī)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了領(lǐng)先的性能體驗(yàn)。

Arm史上性能最強(qiáng)GPU問世

移動設(shè)備的創(chuàng)新推動了移動游戲的迅猛發(fā)展，視覺效果出色的 AAA 游戲的興起也要求相互匹配的性能表現(xiàn)，從而又推動了相關(guān)硬件平臺的升級。

全新旗艦GPU產(chǎn)品Immortalis在Mali技術(shù)積淀的基礎(chǔ)上進(jìn)行了配置和增強(qiáng)，旨在提供更好的移動 3D 體驗(yàn)。同時(shí)，Arm發(fā)布了高端 Arm Mali-G715 GPU，提供當(dāng)前新款GPU都具備的可變速率著色 (Variable Rate Shading) 圖形功能，能夠顯著降低能耗，并進(jìn)一步提升游戲性能；還有Arm Mali-G615，將為更廣大的開發(fā)者和消費(fèi)者更快地帶來高端的移動應(yīng)用場景、功能和特性。

據(jù)介紹，Mali-G715和Mali-G615將提供比去年旗艦級GPU更高的性能，天璣9000已在游戲中展現(xiàn)出了領(lǐng)先性能，正在用更豐富、更深入的視覺效果來推動性能的極限。

與前一代產(chǎn)品相比，最新的 Arm GPU性能提升15%，是迄今為止 Arm 性能最強(qiáng)的 GPU。Paul Williamson介紹，Immortalis是Arm全新的旗艦級GPU，它具備了基于硬件的光線追蹤功能，并將以出色性能表現(xiàn)支持安卓游戲生態(tài)系統(tǒng)。

新的 GPU 同樣基于高效的Arm Mali-G710 GPU構(gòu)建，且能效優(yōu)化了15%，提供更長的游戲時(shí)間。它們還將提供2倍的機(jī)器學(xué)習(xí)能力，以實(shí)現(xiàn)更多的智能應(yīng)用和更出色的用戶體驗(yàn)。

GPU 增加光線追蹤，是否會額外增加手機(jī)的功耗？Paul ?Williamson表示，Arm的光線追蹤單元旨在為效率而打造，只占用了約 4% 的著色器核心面積，且僅耗費(fèi)非常小幅的功耗，卻能在相關(guān)領(lǐng)域帶來 300% 的顯著性能提升。

Armv9 CPU：提供高端出色的持續(xù)性能和效率

Arm在 2021 年推出了首批Armv9 CPU。今年，針對市場對性能和效率的需求，Arm推出了新的擴(kuò)展CPU集群，新CPU 設(shè)計(jì)旨在提升峰值性能，并提供出色的持續(xù)性能和效率。

據(jù)了解，新的 Arm Cortex-X3 可面向廣泛的基準(zhǔn)和應(yīng)用市場，與最新款的安卓旗艦智能手機(jī)和最新的主流筆記本電腦相比，其性能分別提升了25%和34%。

Arm Cortex-A715 專注于高效性能，與 Cortex-A710 相比，其能效提升了 20%，且性能提升了 5%，達(dá)到了可媲美 Cortex-X1 性能的重要里程碑。考慮到高效性能的重要性，Cortex-A715 的 CPU 集群采用了基于大小核 (big.LITTLE) 的配置，這也是目前全球消費(fèi)級設(shè)備最常用的異構(gòu)處理架構(gòu)。

基于 Armv9 架構(gòu)的 Arm Cortex-A510 在 2021 年推出，這是 Arm 四年來推出的首款高效小核。今年的更新版本在保持性能不變的同時(shí)，將功耗降低了 5%。同時(shí)，與去年的上一代產(chǎn)品相比，更新版的 DSU-110 所支持的 CPU 集群內(nèi)核數(shù)增加了 50%，實(shí)現(xiàn)了不同等級消費(fèi)級設(shè)備的可擴(kuò)展性。

Arm 架構(gòu)是移動游戲的基石

Paul Williamson指出，Arm全面計(jì)算是面向系統(tǒng)范圍的方法，其中包括所有囊括在內(nèi)的Arm產(chǎn)品，從而進(jìn)行全面優(yōu)化設(shè)計(jì)。針對具體用例，Arm會對其工作負(fù)載以及它本身的局限性進(jìn)行深入了解。也就是說，對方案中涉及的Arm產(chǎn)品（包括編譯器、IP、開發(fā)人員的工具等）進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，就能確保所建模的工作負(fù)載能夠在實(shí)際性能中實(shí)現(xiàn)。這一方法在于理解每個(gè)應(yīng)用都有其獨(dú)特的需求。只有對系統(tǒng)上的各項(xiàng)組件進(jìn)行優(yōu)化，才能實(shí)現(xiàn)最佳性能。

以游戲?yàn)槔?，這就是一項(xiàng)系統(tǒng)級別的工作負(fù)載，重要的是衡量系統(tǒng)相關(guān)的指標(biāo)，而非個(gè)別IP。在一個(gè)游戲示例中，通過基于8核CPU集群進(jìn)行測量，在DSU上共享 8MB L3 緩存，并運(yùn)行于安卓S 的軟件棧。在2022全面計(jì)算解決方案中，可以看到高達(dá)23%的DRAM帶寬減少，顯著改善了緩存大小與游戲工作負(fù)載，同時(shí)改善了效率并最終延長游戲性能續(xù)航。與 2021 全面計(jì)算解決方案相比，系統(tǒng)能耗減少了16%。這一重大提升，將為百萬級移動游戲開發(fā)者帶來進(jìn)一步的持續(xù)游戲性能表現(xiàn)。并且，最終在不同工作負(fù)載中的測試，性能可顯著提高28%。“這些都是來自于系統(tǒng)層級優(yōu)化的結(jié)果，我們的2022全面計(jì)算解決方案，已成為賦能沉浸式游戲體驗(yàn)的架構(gòu)”，Paul Williamson補(bǔ)充，“迄今為止，Arm Mali GPU出貨量已超過80億顆，Arm架構(gòu)成為移動游戲的基石。”

Paul Williamson指出，性能效率是將視覺體驗(yàn)應(yīng)用到各處的關(guān)鍵，而今天，實(shí)時(shí) 3D 游戲是主要的驅(qū)動力。如果要將游戲應(yīng)用從智能手機(jī)轉(zhuǎn)移到 AR、VR等其他領(lǐng)域，則需要游戲世界的開發(fā)者和創(chuàng)作者將他們的經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用其中。因此，Arm一直與Unity等伙伴合作，致力于通過最新的IP，為開發(fā)者帶來基于Arm架構(gòu)的終極視覺體驗(yàn)。

2022全面計(jì)算解決方案三項(xiàng)原則

Arm 2022全面計(jì)算解決方案有三項(xiàng)原則值得關(guān)注，也將對其生態(tài)動向進(jìn)一步產(chǎn)生影響。

首先是性能方面，如果用戶對性能有高要求，Arm倡導(dǎo)需要迅速過渡到64位。64位方面，過去其開發(fā)者生態(tài)系統(tǒng)的就緒程度還有一些猶豫不決。隨著近期OPPO、vivo 和小米等公司參與的中國金標(biāo)聯(lián)盟的宣布，中國的計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)和應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)已全面就緒 64 位，這意味著未來幾年的旗艦級智能手機(jī)都需保證為全64位設(shè)計(jì)，以確保獲得更好的效率和更強(qiáng)的性能。

其次是開發(fā)者的可及性方面，最新的IP在機(jī)器學(xué)習(xí)性能方面進(jìn)行了更新或提升，為了確保開發(fā)者能夠獲得這些性能，Arm將持續(xù)致力于 Arm 計(jì)算庫和 Arm NN 框架，以確保開發(fā)者能訪問這些性能。無論是在 GPU 中的矩陣乘法的改善，還是系統(tǒng)級優(yōu)化和設(shè)計(jì)中其他地方的緩存微調(diào)中，Arm NN 和 Arm 計(jì)算庫讓開發(fā)者能獲取這些性能。

最后是安全性。Arm一直在加強(qiáng)處理內(nèi)的安全性，已經(jīng)推出了非對稱內(nèi)存標(biāo)簽擴(kuò)展，這被認(rèn)為是去年推出的同步MTE和異步MTE的結(jié)合。Arm還將這些保護(hù)措施擴(kuò)展到設(shè)計(jì)中較小的可信執(zhí)行環(huán)境中，這也是系統(tǒng)執(zhí)行軟件棧中可能最具安全意識的組件，例如人臉解鎖和面部識別功能，需要確保免受額外的惡意攻擊。在新一代產(chǎn)品 ，Arm將這些安全增強(qiáng)引入設(shè)備的可信執(zhí)行環(huán)境中，安全功能將在這個(gè)環(huán)境中運(yùn)行。

中國的移動計(jì)算生態(tài)是否對64位時(shí)代做好準(zhǔn)備？

根據(jù)Arm 2022全面計(jì)算解決方案三項(xiàng)原則之一，倡導(dǎo)出于更高的性能要求，需要迅速過渡到64位。那么，如何看待中國的移動計(jì)算生態(tài)對64位時(shí)代所做的準(zhǔn)備？

Paul ?Williamson認(rèn)為，不僅是游戲，所有應(yīng)用都應(yīng)該盡快過渡到 64 位。中國市場在這方面已經(jīng)取得了良好進(jìn)展。中國主要的應(yīng)用商店已表明，到今年 8 月，所有新上架的應(yīng)用都應(yīng)該是 64 位的。

事實(shí)上，64 位應(yīng)用能夠?yàn)橛脩魩砀玫捏w驗(yàn)，同時(shí)，在應(yīng)用啟動時(shí)間方面也能夠加快20%。任何沒有過渡到64位的應(yīng)用都會因?yàn)樾阅苌系那芳?，讓用戶感到失望。他補(bǔ)充，期望所有的應(yīng)用都過渡到64位，同時(shí)也對目前中國應(yīng)用商店合作伙伴所取得的進(jìn)展感到欣喜。