Arm|Arm全面进化：CPU超越酷睿i7、GPU光追性能猛增3倍光线追踪|Cortex-X3|Immotalis-G715

作为移动芯片领域的王者，Arm每年都会带来新的CPU、GPU、互连技术方案，近日就奉上了全新的Arm TCS22，也就是2022年全面计算解决方案，包括一系列IP组合。
CPU方面是全新旗舰超大核心Cortex-X3、大核心Cortex-A715，以及升级版小核心Cortex-A510(名字没变) 。
GPU方面是首次支持硬件光线追踪的旗舰级Immotalis-G715、高端的Mali-G715、高端的Mali-G615 。
互连方面则是升级版的DSU-110 。
接下来，我们就分别看看都有哪些变化。

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【CPU：超大核性能提升25％、三种核心组合更灵活】
2021年3月底，Arm正式发布了全新的Armv9指令集，号称10年最重要的创新、面向未来10年移动计算的基石。
Armv9重点增强矢量计算(SEV2指令集)、机器学习、数字信号处理，强化安全性，并继续提升性能，号称IPC性能未来两代提升会超过30％。
当然，它完全向下兼容Armv8 。

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Armv9指令集的Cortex-X2超大核心已经在骁龙8/骁龙8+、天玑9000/天玑9000+等旗舰移动处理器中得到应用，这次发布的是新一代Cortex-X3 。
Cortex-X3在架构设计上的变化相当深入、广泛，比如解码器每周期指令从5个增加到6个，乱序执行窗口从288个增加到320个，ALU整数算数单元从4个增加到6个，二级缓存容量从512KB翻番到1MB，并且不再支持32位指令集。
性能方面，3.3GHz频率、1MB二级缓存、8MB三级缓存的配置下，与基于Cortex-X2的安卓旗舰处理器对比，提升最多25％。
3.6GHz频率、1MB二级缓存、16MB三级缓存的配置下，与主流笔记本处理器(Intel i7-1260p)相比，单核性能高出最多34％。

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Cortex-A715注重性能与能效的平衡，对比去年的Cortex-A710，在同等性能下能效提升最多20％，而在同等功耗下性能提升最多5％。
同时，它已经达到了上上代超大核Cortex-X1的性能水准。
对了，A710也仅支持64位指令集。

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Cortex-A510名字没变，性能也没变，不过能效提升了5％，应该是与更新制造工艺结合的效果。
同时，它也是唯一保留32位指令集支持的核心。如果一款App还没有升级到64位，今后只能依赖小核心执行，效率必然大打折扣。
Arm也是意在通过此举推动行业向64位加速转型。

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另外，DSU-110互连单元也更加强大灵活，支持核心数量增加50％，比如Cortex-X3可以最多12核心、16MB三级缓存，还支持更多指令集。
big.LITTLE大小核的组合也更加灵活、丰富，同样1+3+4，X3+A715+A510的组合比去年的X2+A710+A510性能可提升12％。
1+4+4则可比1+3+4性能提升最多21％，2+2+4可提升最多23％，还首次加入了8+4+0这样的组合，面向中高端笔记本，性能高出足足120％。

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总体而言，Cortex CPU今年的升级比较中规中矩。X3、A715都是预料之中的对位升级，A510本身几乎毫无变化。