03.05 ARM最新發布的Cortex-A76和Mali-G76設計有多大提升?

cnBeta


據悉,Cortex-A76 CPU、Mali-G76 GPU 和 Mali-V76 VPU 宣稱可為智能手機帶來筆記本級別的性能。為了實現這一點,ARM 還特地為 CPU 部分採用了全新的設計。

顧名思義,Cortex-A76 旨在取代去年的高性能級 Cortex-A75 CPU 內核,而 Mali-G67 則是要取代此前的 G72 GPU 。至於 Mali-V76,也是優於 V52 和 V61 。

有趣的是,ARM 並沒有在今年宣佈新的 CPU 小核,而是繼續沿用 Cortex-A55 。不過需要注意的是,儘管命名上只是從 A75 微升到了 A76,兩者之間還是有很大差異的。

這是一種全新的高性能微架構設計,由 ARM 從零開始打造,定下了比以往任何時候都更高的性能基點。得益於靈活的設計特性,智能手機可享受到性能的極大提升。

與當前在筆記本上常用的 Cortex-A73 處理器架構相比,據說 A76 性能提升了 200% 。與上一代 A75 相比的優勢要小一些,但仍值得注目。

最大的改進,其實提現在機器學習應用的優化上,指令集最高可提升 400% 。與 2.8GHz 的 10nm A75 芯片相比,3GHz @ 7nm 的 A76 芯片有著 35% 的性能領先優勢。

能效方面,Cortex-A76 也有 40% 的改進。除了更小的製程節點,微架構的變化也功不可沒。Cortex-A76 被設計成單獨一個核心也能夠全速運行,在需要節能的時候,則可以調用 3-4 個低頻率小集群。

Cortex-A76 仍基於 ARM 的 DynamalQ 集群技術打造,在異構 CPU 集群中,我們可以看到它和高效的 Cortex-A55 小核配對。性能級產品可選 4+4,實惠型產品亦可選 2+6 或 1+7 的大小核配置。

接著說說 GPU 方面,Mali-G76 和 G72 / G52 一樣,基於相同的 Bifrost 架構。通過將每個核心引擎的執行管道數量翻倍、以及在 7nm 工藝的加持下,其性能提升了 1.5x 。

據說 G76 提供了大約兩倍的 FP32 和 FMA 吞吐量,但面積僅增加了 28% 。這意味著 G76 圖形核心的性能,大約是當前 G72 的兩倍。芯片設計人員不需要像以前那樣堆料,就可以達到所需的性能水平。

實際上,在今年早些時候的 G52 GPU 中,ARM 還提供了類似的優化。另外還有相同的 Int8 dot product 機器學習應用程序支持,現在它也被裝入了高端的處理器。

最後說說 Mali-V76,其專為高分辨率顯示屏打造 —— 支持 8k60 解碼和 8k30 編碼、以及多個 4K 和 1080p 流視頻牆,性能幾乎是 Mali-V61 的兩倍。

對於當下的智能手機來說,這麼高的分辨率支持似乎有些多餘。但在未來的高端電視、以及更高分辨率的 AR / VR 頭顯領域,它將發揮出更大的作用。

雖然需要再等待一陣子,才能看到 ARM 合作伙伴推出最新的消費級硬件。不過當前 Mali-G76 已經出樣,有望在今年年底前出現在 SoC 產品中,而 Cortex-A76 可能到等到 2019 年才發貨。


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