ARM发布Cortex-X4、A720、A520三款64位核心,性能提升,功耗降低
ARM是智能手机芯片的设计者,每年都会推出新的核心,为高通、联发科等芯片厂商提供基础。2023年5月29日,ARM发布了三款新的CPU核心:旗舰级的Cortex-X4,中端的Cortex-A720,和低端的Cortex-A520。这些核心都是基于最新的ARMv9.2架构,支持64位计算,不再兼容32位应用。这些核心的主要特点是提高了IPC和效率,为未来的智能手机和其他设备带来更强的性能和更长的续航。

64位计算:任务完成
这次ARM发布的三款核心都只支持64位应用,不再支持32位应用。这意味着未来的高端智能手机芯片和其他领域的ARM芯片都将只能运行64位应用。这是一个巨大的软件变化,也是ARM多年来努力推动的结果。
32位应用在Android上已经逐渐被淘汰,特别是自从谷歌在2019年要求所有更新的应用都上传64位版本后。ARM认为,64位计算的转型已经“任务完成”。之所以能够达到这个目标,主要是因为中国市场的进步。中国市场曾经是制约整个行业转型的因素,因为不同的应用商店对开发者有不同的标准。但是随着ARM与各个应用商店的合作,以及反复警告转型即将到来,这些应用商店也开始鼓励开发者转向64位应用。现在看来,转型的时机已经成熟,而且我们还有几个月的时间才能看到这些ARM核心出现在新的芯片中。

Cortex-X4:更强的性能和更好的效率
Cortex-X4是ARM最强大的核心之一,专为最高性能而设计,比如运行AAA级游戏。它是去年发布的Cortex-X3的后继者,这还在同一制程下,单线程性能提升了平均14%,更令人印象深刻的是,在相同性能下,功耗降低了40%。这还没有考虑到即将到来的台积电3nm制程的优势。当然,如果把性能推到极限,功耗还是会超过上一代模型。
Cortex-X4采用了超标量、乱序、双发射、八阶流水线、乱序执行引擎等技术,增加了指令缓存、数据缓存和微操作缓存等容量,优化了分支预测器和内存管理单元等部件。它还支持动态频率和电压调节(DVFS),可以根据负载和温度自动调节运行状态。Cortex-X4还支持SVE2向量扩展指令集,可以提高机器学习、图像处理、音频处理等领域的性能。

Cortex-A720:平衡性能和功耗
Cortex-A720是中端核心,适合多核心持续运行的场景,比如多任务处理、视频编解码、网络浏览等。它是去年发布的Cortex-A715的后继者,在同一制程下,单线程性能提升了平均10%。同时,在相同性能下,功耗降低了20%。
Cortex-A720采用了超标量、乱序、双发射、六阶流水线、乱序执行引擎等技术,增加了指令缓存、数据缓存和微操作缓存等容量,优化了分支预测器和内存管理单元等部件。它也支持DVFS和SVE2指令集。

Cortex-A520:提升效率
Cortex-A520是低端核心,适合基本和后台任务,比如语音识别、传感器处理、音乐播放等。它是去年发布的Cortex-A510R1(R代表修订版)的后继者,在同一制程下,单线程性能提升了平均8%。同时,在相同性能下,功耗降低了22%。
Cortex-A520采用了双发射、四阶流水线、乱序执行引擎等技术,增加了指令缓存和数据缓存等容量,优化了分支预测器和内存管理单元等部件。它也支持DVFS和SVE2指令集。

总结
ARM发布了三款新的CPU核心:Cortex-X4、A720、A520。这些核心都只支持64位计算,不再兼容32位应用。这些核心都提高了IPC和效率,在相同制程下都有显著的性能提升和功耗降低。这些核心将为未来的智能手机和其他设备带来更好的用户体验。