在最近的台北市 ComputeX 展会期间，Arm 展现了下一代 Cortex-A 和 Cortex-X 系列产品 CPU 内核 —— 及其新一代 GPU 设计方案，我们将要见到他们从下半年到明年里变成商品。昨日的出台包含旗舰 Cortex-X4 内核、中核 Cortex-A720、花核 Cortex-A520 及其新一代 GPU Immortalis-G720。

Arm 最新 CPU 内核是建立在 Armv9 以及以前的总体测算解决方法 (TCS21/22) 生态系统中的前提下。对其 2023 年度 IP，Arm 试图通过其 Cortex 内核系列产品发布一波次要微架构改进，这种微小的转变致力于提高工作效率和性能，与此同时彻底转为 AArch64 64 位指令系统。

除开改进 CPU 内核外，Arm 还应用 DSU-120 并对 DynamIQ Shared Unit 内核复合型块进行了详细更新。虽然引入修改很小细节，但是它们在提升构造高效率层面起着至关重要的作用，与此同时进一步拓展了 Arm 的使用范围，适用单独块中高达 14 个 CPU 内核：这一举动致力于使 Cortex-A/X 比较适合笔记本。

开发设计适用从旗舰级智能机到新手入门型号各种各样移动终端的片上系统（SoC）必须要有细腻分级，但也需要维持一致性。比如，高通芯片的高通骁龙 8 Gen2 选择用了 Arm 的 Cortex-X3、Cortex A715/710 和 Cortex-A510 内核集群式。消息说 8 Gen3 等 SoC 在今年的还会先迭代更新，提前准备运用 Arm 的 TSC23 关键集群式的能量，进一步提升下一代旗舰级移动终端的性能。

Arm 最新 DynamIQ 分享模块 DSU-120 适用集群式中高达 14 个 CPU 内核，为多种多样 CPU 内核组成开启了一个新的大门口。大家将在今年晚点时期见到高通芯片、MTK等生产商是怎么配置它们，一种很有可能配置是 1 5 2（X4 720 520），这很有可能是国产品牌手机配置。与前代 1 3 4 集群式（X3 715 510）对比，Arm 宣称在 GeekBench 6 MT 里的测算性能提高了 27%，在 Speedometer 里的提高在 33-64% 中间。

在最初 Armv9 架构中，Arm 根据使用其运行内存标识拓展（MTE）改进了安全系数，这也是一种基于硬件完成，应用表针身份认证 (PA) 拓展来协助避免运行内存系统漏洞。多年以来，根据运行内存的缺陷一直应该是根据硬件产品安全性威协，而 Arm 则在 IP 中逐渐尝试降低这种系统漏洞。做参考，谷歌的 Chromium 新项目宣称大概 70% 高严重后果不正确来源于运行内存。

全新 Armv9.2 架构的有关安全配置之一是引入了一个新的 QARMA3 表针短信验证码 (PAC) 优化算法。Arm 宣称新优化算法将 PAC 的 CPU 花销降到不上 1%，即便在一个小核上亦是如此，这令开发人员和手机制造商更为没理由不开启这类安全配置了。

Arm Cortex-X4：新一代更快 Arm 内核

在各个 CPU 最核心的升级，大核 Cortex-X4 最引人注意。从最开始的 Cortex X1 内核逐渐，Arm 每一次迭代更新上在每周期时间命令 (IPC) 层面都可以获得二位数百分数性能提高，2023 年 Cortex-X4 亦是如此（13%），Cortex-X4 专门用于旗舰级安卓系统手机和领先的移动终端。

Cortex-X4 致力于为挪动片上系统（SoC）给予顶尖算率，非常适合解决大型网络游戏或突发性负荷。Cortex-X4 是 Arm 目前为止性能最高内核，具备预估 3.4 GHz 数字时钟速度与更多的 L2 缓存文件，与上一年的 1 MB 对比容积翻了一番，做到 2 MB。虽然有这种改进，为进一步提升性能关键物理学规格依然存在提升，更为复杂 X4 CPU 最核心的裸片规格提升不上 10%（不包含额外 L2 缓存文件）。

对于电源效率，Arm 宣称和前多代商品对比高效率极大提升了约 40%，别指望见到过多芯片供应商运用这一点，由于 X 系列产品主要工作内容是高负荷。

在架构层面，Cortex-X4 与 Cortex-X3 有些相似，关键偏重于改进目前架构并提升各种各样关键元件的高效率。Cortex-X4 前面已大洗牌并改善了命令获得块，Arm 的目的是维持低延时，与此同时则在 Cortex-X4 内核整个 TSC23 内核集群式中给予最高值网络带宽。

Cortex-X4 核心技术的重要架构转变反映则在生产调度总宽上。Cortex-X4 如今具备更密集的 10-wide 生产调度总宽，最高达 X3 的 6/8-wide 生产调度总宽。换句话说，虽然前面变大了，但合理生产流水线长短但其实是稍微缩短，分支预测不正确的处罚从 11 个周期时间降低到 10 个。

前面的另一个关键是命令获得全过程自身。与 Cortex-X3 对比，Arm 大部分重新定位整个命令获得传输系统软件，以保证全部流水线的高效率更高。

最新架构也对 Arm 的分支预测模块展开了另一次改进，进一步提高了它们预测准确性，但这一切不是免费午餐，Arm 迅速留意到改进后预测器的实施成本更高。即便如此，Arm 觉得，为了能给予性能这都是值得的。

再看一遍 CPU 内核的最后端，Arm 将重心放在了实行网络带宽上。在别的发展中，Arm 将 ALU 的总数从 6 个增至 8 个。在其中 6 个是用以解决单周期 uOPS 简单地 ALU。与此同时有两种繁杂的 ALU 用以解决双周期时间跟多周期时间命令，Arm 还挤入了另一个支系模块，使 Cortex-X4 从 2 个增至 3 个，并增加了一个额外 Integer MAC。在浮点数层面，Cortex-X4 还更新了生产流水线浮点数分频器。

因而从某种意义上看，X4 的性能改进是来自于整体上的改进，处理芯片可以在单独数字时钟内调度和吞吐量更多指令。Cortex-X4 的目的是在基准测试与实际工作负载上给予最好性能，并提高经管路的所有指令系统的获取网络带宽。这种益处来源于延迟时间减少或命令结合优点，适用更多的命令占空间工作负载。

Cortex-A720：高效化中核

Cortex-A720 与上一年的 Cortex A715 设计方案对比并无太大转变，它最先都是 Arm 第一款纯 AArch64 的中核。Arm 对 A700 系列核心理念主要通过提升提高性能，在设置的热限定内给予最高水平的电源效率，并针对实际测试用例提升工作负载，而非很快的标准性能。

与 Cortex-X4 相近，Cortex-A720 是基于 Armv9.2 ISA 搭建的，Arm 改善了设计，使 A720 可以在同样的输出功率预算金以内给予比 Cortex A715 更高的性能。Arm 700 系列产品一般包含范围广泛的使用并顺从各种各样销售市场，包含但是不限于有线数字电视、手机和笔记本。想要在更多元化的空间内有着更高协调能力，Arm 希望用 Cortex-A720 当做 TSC23 关键集群式的「主力军」。

针对 Cortex-A720，Arm 还提供多种多样配备选择项。除开标准化的、性能最大这个选项外，Arm 也拥有所谓「入门」配备，可以将 A720 缩小到与 Arm Cortex-A78 同样的规格，与此同时依然会总体性能提高 10%。由于一些 Arm 用户对裸片规格尤其严苛，因而必须采用该类措施来劝说她们最后转为 Cortex-A7xx 系列和 Armv9。

Cortex-A520：花核大幅度改进

Armv9.2 内核里的第三个是 Cortex-A520，其设计非常少，但 Arm 服务承诺比上多代有非常大的改进，特别是在能耗等级层面。

问题的核心解决了吗：并没，Cortex-A520 并不是乱序内核设计方案。忠诚 Arm 这个小关键设计构思，它依旧是井然有序关键 —— 实际上，Arm 乃至在此过程中移除开 ALU。

Arm 这一代的最小内核实际上是一个新内核，但是它更重要的是对 Cortex-A510 的改进，并非一个全新的设计方案。在已公布中的所有三个 Cortex Armv9.2 内核中，它输出功率面积是最少。最突出的差别来源于输出功率提升，Arm 宣称 Cortex-A520 在等待过程和等工作频率中的能效等级以前的 Cortex-A510 内核高 22%。Arm 的 TCS23 文件目录里的小内核主要是为了实行低强度后台设置每日任务量身定做的，它能减轻 Cortex-A720/Cortex-X4 等比较大内核的负荷，进而提升集群式里的总体能耗等级。

Arm 的诸多效率提高是来自于轻微的微架构等级转变，重点围绕实现用户预取和分支预测能力。总体来说花核修改并不大，但是小修改都是为提高工作效率。

Immortalis-G720 GPU：性能提高 15%

Armv9 Cortex 架构持续第三年完成了二位数性能提高。此外，Arm 又推出了第五代 GPU。第五代架构定义了一部分图型管路从而减少内存带宽，从而实现更高的网络游戏性能和即时 3D 运用，与此同时也会带来更流畅游戏玩法贴近 PC 的感受。

延迟时间端点上色（DVS）号是 5 代 GPU 架构中引入的一项新图型作用，它定义了数据流分析，使合作方可以拓展以获得更多的核心数量和更高的性能。

随着现在不断进取视觉计算的边界，一个全新的 Immortalis-G720 是 Arm 迄今为止性能和质量最高 GPU。它带来了 15% 的性能和质量改进。与上一代商品对比，新 GPU 的系统级效率提高了 40%，进而产生更高品质的图型和更亲临其境视觉享受。

除开 Immortalis-G720，Arm 还通过将一个新的 Arm Mali-G720 和 Mali-G620 导入到 GPU 产品组合策略中，致力于将高端图型作用更有效地引入更大范围交易机器设备销售市场。

在新一代 CPU 设计里，Arm 以在tsmc N3E 技术上芯片加工 Cortex-X4，踏出与tsmc更深度合作的一大步 —— 这一点在业内尚属首次。这能够确保 Arm 的生态体系则在Cpu技术性芯片加工后备好更大化其 PPA 优点。

预计在今年晚点时期，根据 Arm 新架构的移动终端机器设备便会发售。

参照具体内容：

https://www.anandtech.com/show/18871/arm-unveils-armv92-mobile-architecture-cortex-x4-a720-and-a520-64bit-exclusive

https://venturebeat.com/ai/arm-unveils-5th-generation-gpus-with-immortalis-g720/