Arm放大招，手游也能用硬件光追

如今，智能手機(jī)已經(jīng)成為流媒體的主要設(shè)備。手游市場創(chuàng)造了超過 920 億美元的收入，移動應(yīng)用創(chuàng)造了超過 4,300 億美元的營收，越來越多的生成式AI出現(xiàn)在了移動端上。需求飆升之下，消費者愈發(fā)期待更高性能、更加智能以及提供更多視覺觸覺交互的硬件設(shè)備。

5月29日，Arm推出2023 全面計算解決方案（TCS23），提供一整套針對特定工作負(fù)載而設(shè)計與優(yōu)化的最新 IP，可作為一個完整系統(tǒng)無縫地協(xié)同工作，從而滿足日益增長的移動用戶體驗需求，這其中就包括基于Arm全新第五代架構(gòu)的GPU——Immortalis-G720。據(jù)ARM介紹，Immortalis是 Arm 首款基于硬件光線追蹤技術(shù)的移動 GPU。

Arm 高級副總裁兼終端事業(yè)部總經(jīng)理 Chris Bergey 表示：“TCS23包含了基于全新第五代? GPU 架構(gòu)、可實現(xiàn)終極視覺體驗的全新Arm Immortalis? GPU，助力 Arm 面向下一代人工智能（AI）保持性能領(lǐng)先的全新 Armv9 CPU 集群，以及可為數(shù)百萬 Arm 開發(fā)者提供更易訪問軟件的全新增強技術(shù)。Arm 正致力于移動領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)從芯片到軟件的創(chuàng)新，以支持由我們龐大的全球生態(tài)系統(tǒng)帶來持續(xù)增長的沉浸式數(shù)字體驗。Arm技術(shù)顯而易見的將成為移動未來的基石。”

手游畫質(zhì)進(jìn)步本質(zhì)是GPU的發(fā)展

曾經(jīng)，或者說僅僅6、7年前，手機(jī)游戲還是方便、快捷的代名詞，它們的重要功能就是填補無法在主機(jī)與電腦玩家的空閑時間。

2016年，較為重磅的手游大作是《夢幻西游移動版》與《爐石傳說》，2017年《陰陽師》、《荒野行動》發(fā)布，各類《熱血傳奇》 “換皮”手游也在密集推出。這一時期，快速上手的便捷性與碎片性的游戲方式推動手機(jī)游戲市場的不斷擴(kuò)大。盡管依舊有不少主打畫面表現(xiàn)的移動游戲推出，但受限于彼時性能較弱的手機(jī)GPU性能，往往都被淹沒在手機(jī)游戲快速更迭浪潮中。

還記得在《流浪地球2》中，馬兆對劉德華扮演的圖恒宇說出貫穿兩部劇的經(jīng)典臺詞：“沒有硬件的支持，你恢復(fù)/破解個屁?！边@里其實講出一個道理，軟件的發(fā)展需要建立在硬件發(fā)展的基礎(chǔ)之上。如今，越來越多的手游開始主打畫面品質(zhì)。以米哈游為代表的“非大廠”游戲廠商推出《原神》、《星穹鐵道》等“GPU”殺手級游戲，已經(jīng)成為諸多手機(jī)媒體用來測評移動GPU性能的必備應(yīng)用；Riot game推出《英雄聯(lián)盟手游》，暴雪的《Diablo移動版》，更是紛紛宣稱畫面與端游齊平。游戲畫面變現(xiàn)出現(xiàn)飛躍的原因，其實就在于從手機(jī)GPU性能的提升。據(jù)媒體評測，2016年的手機(jī)GPU相當(dāng)于PC端賽揚時代的圖形處理水平，而到了近兩年，移動端GPU已經(jīng)幾乎打平了GTX1050了。

Arm 第五代 GPU 架構(gòu)專為滿足多種圖形用例而設(shè)計，為基于 Arm GPU 的未來幾代視覺計算技術(shù)夯實根基。鄒挺強調(diào)：“這是 Arm 有史以來效率最高的 GPU 架構(gòu)，在設(shè)計時還兼顧了 CPU 和系統(tǒng)。”該架構(gòu)重新定義了部分圖形管道，顯著減少了內(nèi)存帶寬，從而讓總體系統(tǒng)效率與功耗優(yōu)化高達(dá) 14%。巨幅的性能提升，將有助于在相同的功率預(yù)算下實現(xiàn)更出色的視覺效果，或是在節(jié)省功耗的情況下，提供更持久的沉浸式移動體驗。此外，延遲頂點著色 (DVS) 的引入重新定義了 GPU 中的圖形數(shù)據(jù)流，并將成為未來圖形和幾何復(fù)雜工作負(fù)載的關(guān)鍵。

基于新架構(gòu)的 GPU——Immortalis-G720，與上代相比有15% 的性能提升，減少了多達(dá) 40% 的內(nèi)存帶寬用量，而面積僅增加 2%。鄒挺表示：“新的 GPU 架構(gòu)使下一代游戲和實時 3D 應(yīng)用成為可能，讓游戲體驗更順暢，并讓復(fù)雜的 PC 端和游戲主機(jī)體驗在移動設(shè)備上實現(xiàn)?，F(xiàn)在，游戲玩家喜歡的游戲可以通過更高幀率和經(jīng)優(yōu)化的高動態(tài)范圍成像技術(shù) HDR運行，帶來更逼真的體驗感?！?除了Immortalis-G720之外 ，Arm 也同時推出新的 Arm Mali?-G720 和 Mali-G620，旨在將高端移動圖形功能快速地推向更廣大的消費終端市場。

Arm SoC

本次發(fā)布會，Arm除了帶來高性能GPU外，Arm還帶來了Armv9 Cortex 計算集群。包含第四代 X 內(nèi)核Cortex-X4 、全新的大核處理器 Cortex-A720 和全新小核 Cortex-A520。

與GPU一樣，Cortex-X4依舊具有“最快”的標(biāo)簽。與 Cortex-X3 相比，Cortex-X4 的性能提高了 15%，并帶來了一個可以顯著降低功耗多達(dá) 40% 的高能效微架構(gòu)，面積僅增加了 10%。Cortex-X4 的增強性能將為設(shè)備帶來顯著的升級，其中包括 3A 級游戲、全天候生產(chǎn)力和后臺任務(wù)等。

據(jù)Arm介紹，CPU性能的強悍離不開與TSMC的緊密協(xié)作。鄒挺表示：“今年早些時候，我們已經(jīng)在 TSMC N3E 制程工藝上順利完成了業(yè)內(nèi)首個 Cortex-X4 的流片。我們共同為類似 Cortex-X4 的 Arm 內(nèi)核打造定制 IP，為充分利用制程工藝和處理器帶來的 PPA 優(yōu)勢做好準(zhǔn)備。這項合作為未來奠定了基礎(chǔ)，屆時我們將通過設(shè)計分區(qū)和利用先進(jìn)的封裝技術(shù)，一同協(xié)作提高系統(tǒng)性能和能效。” 臺積公司設(shè)計架構(gòu)管理事業(yè)部負(fù)責(zé)人Dan Kochpatcharin表示：“我們與 Arm 的最新合作成功地展示了我們?nèi)绾瓮ㄟ^ TSMC 最先進(jìn)的工藝技術(shù)和強大的 Armv9 架構(gòu)，使我們的客戶實現(xiàn)更高的性能和效率表現(xiàn)。 我們將持續(xù)攜手包括 Arm 在內(nèi)的 Open Innovation Platform?（OIP）生態(tài)伙伴密切合作，有力推動 CPU 的創(chuàng)新，從而加速人工智能 (AI)、5G 和 高性能計算（HPC）技術(shù)的發(fā)展?！?/p>

Arm還同時推出DSU-120 ，專為滿足要求苛刻的多線程使用場景而設(shè)計，支持從可穿戴設(shè)備到智能手機(jī)、筆記本電腦的眾多設(shè)備。新的 CPU 集群提供更多的 DSU 電源模式，以支持更高效地使用更大的 L3 緩存，并減少外部 DRAM 流量，從而實現(xiàn)性能更佳、效率更高的 SoC。

Arm 此次推出的新產(chǎn)品將賦能下一代旗艦智能手機(jī)，同時 Arm 也著眼于未來。Arm 對 CPU 和 GPU 產(chǎn)品路線圖的承諾更勝以往，將繼續(xù)在包括 Krake GPU 和 Blackhawk CPU 等關(guān)鍵 IP 上加大投入，以滿足合作伙伴對于計算和圖形性能的要求。