讓新架構(gòu)更快量產(chǎn)，Arm或?qū)⒃旄８鼮閺V泛的市場

　　提到Arm，如今許多的智能手機用戶、甚至是部分PC用戶想必都不會感到陌生。畢竟客觀來說，如今幾乎所有的手機都運行在Arm的指令集上，大多數(shù)的手機SoC都或多或少使用了Arm的架構(gòu)設(shè)計。即便是在PC市場，基于Arm架構(gòu)打造的Mac系列機型和“Windows on Arm”，也是當(dāng)下相當(dāng)火熱的話題。

　　對于絕大多數(shù)消費者而言，大家可能都知道Arm，也知道他們設(shè)計了如今諸多移動SoC的基礎(chǔ)指令集和架構(gòu)，但大家往往會有一種錯覺，認(rèn)為Arm好像就只是“高高在上”地更新著指令集、設(shè)計新的架構(gòu)。而將這些設(shè)計“挑選”、“組合”成為最終芯片，并進行軟件優(yōu)化的工作，便是由各家芯片廠商、甚至是手機廠商來進行，與Arm便沒有太大的關(guān)系了。

　　很顯然，站在Arm的角度來說，這顯然是一種對他們業(yè)務(wù)方式和“行業(yè)地位”的誤解�；蛟S正是出于這樣的考量，就在今天，Arm方面在北京召開了新一屆的技術(shù)日活動，詳細介紹了他們?nèi)缃竦漠a(chǎn)品形態(tài)、設(shè)計，以及相關(guān)技術(shù)優(yōu)勢。

　　發(fā)布終端CSS，Arm的業(yè)務(wù)不僅只有“架構(gòu)授權(quán)”

　　對于現(xiàn)如今的Arm來說，這家公司已經(jīng)不僅僅是一家提供"獨立的“CPU、GPU 產(chǎn)品的IP設(shè)計商，Arm已經(jīng)轉(zhuǎn)型為一家計算平臺的提供商。在終端領(lǐng)域，從2021年開始，Arm就已經(jīng)推出了名為”全面計算解決方案(TCS)“的參考平臺設(shè)計方案。隨著這個產(chǎn)品組合近年來的大獲成功，Arm方面也在前不久剛剛宣布了面向消費電子設(shè)備的全新產(chǎn)品方案，也就是本文的主角——Arm終端計算子系統(tǒng)(下文將簡稱為Arm終端CSS)。

　　Arm終端CSS具體包含哪些內(nèi)容?簡單來說，它可以視為“IP+制程+軟件優(yōu)化”這一整套組合。

　　在IP方面，Arm終端CSS首先就有最新一代的Arm v9.2 CPU集群，其中包括Cortex-X925超大核、Cortex-A725性能核，以及新版的Cortex-A520能效核設(shè)計。

　　其次，它還包含最新版本的Arm CoreLink互聯(lián)系統(tǒng)，以及其上所集成的系統(tǒng)級緩存和系統(tǒng)內(nèi)存管理單元。

　　最后，Arm終端CSS還包含基于Arm第五代GPU架構(gòu)而設(shè)計的新GPU系列。而根據(jù)不同的核心規(guī)模，它又可以被細分為Immortalis-G925、Mali-G725和Mali-625這三條產(chǎn)品線。

　　制程方面，Arm終端CSS包含了Arm與“領(lǐng)先代工廠伙伴”合作的3nm工藝的CPU和GPU物理實現(xiàn)。這既意味著新的產(chǎn)品在設(shè)計時就已經(jīng)考慮到了3nm工藝的影響，可以充分發(fā)揮3nm的潛力，同時也代表著相關(guān)代工廠們已經(jīng)針對這一代Arm的新產(chǎn)品做好了準(zhǔn)備。

　　而在軟件層面，Arm也推出了針對Android設(shè)備的CSS參考軟件堆棧，除此之外還有能夠助力軟件開發(fā)者充分利用Arm CPU性能的Arm Kleidi軟件庫，讓他們順利打造新的AI體驗。

　　不只架構(gòu)換代，新組合還有多的官方優(yōu)化

　　不難發(fā)現(xiàn)，Arm終端CSS絕對不是單獨的CPU或GPU“架構(gòu)授權(quán)”。那么這套方案的好處又到底是什么呢?

　　按照官方的說法，Arm終端CSS是從平臺面出發(fā)，以解決AI日新月異的計算需求。它的一大好處就是它具備非常高的性能。比如，它在Geekbench 6中的單核性能，就可以比去年的Arm TCS23平臺提升多達36%。

　　在一些更接近現(xiàn)實用例的測試場景中，Arm終端CSS的頭部流行應(yīng)用平均啟動時間比去年的舊平臺加快了33%，網(wǎng)頁瀏覽速度加快了60%。而在包含了光追和可變速率著色的七項圖形基準(zhǔn)測試當(dāng)中，其峰值性能平均增長也達到了30%。

　　需要注意的是，這些實測性能的增長并不完全源自單純的CPU架構(gòu)換代。事實上，通過Arm內(nèi)部參考配置來看，終端CSS采用了 2+4+2的CPU集群組合，同時還有比前代大了一倍的系統(tǒng)緩存。而這種核心組合以及緩存的調(diào)整，實際上就相當(dāng)于是Arm對于“新產(chǎn)品該如何發(fā)揮最大性能”的成熟研發(fā)結(jié)果，對比于過往從單一CPU的角度切入，這就是從平臺面思考所獲得的顯著成果。

　　不僅如此，在看到Arm終端CSS與前代TCS的AI性能對比時，既要注意到它在多個大模型項目中都有著接近50%的性能增長，但同時也要看到，這種增長并非完全源自NPU(或者說DSP)的換代，而是因為Arm終端CSS還利用了新架構(gòu)CPU和/或GPU的AI計算能力。因此新平臺能夠在執(zhí)行AI計算時，更好地同時調(diào)用多個不同的計算部件。而這背后就涉及到Arm新的互聯(lián)系統(tǒng)以及新的軟件堆棧，這同樣也是光從單一CPU切入所做不到的事情。

　　在今天的溝通中，Arm方面不止一次的強調(diào)，終端CSS可以有效地加快消費市場的SoC生產(chǎn)、換代速度。很顯然，考慮到它包含了CPU核心、緩存的“官方建議配置組合”，以及相對成熟的軟件優(yōu)化，甚至是與代工廠之間的制程適配，這也就意味著對于SoC廠商來說，如果直接“選用”Arm的這套成熟方案，就可以節(jié)約大量的研發(fā)和適配時間，甚至完全有可能帶來比一些使用“魔改”CPU搭配芯片廠商自研GPU或其他部件的方案，具備更高的性能和能效比。

　　Arm終端CSS并不死板，或獲將造福更為廣泛的市場

　　當(dāng)然，考慮到Arm終端CSS的“打包”特性，不免會讓有些朋友感到擔(dān)憂，它是否會導(dǎo)致市面上的Arm SoC在一定程度失去多樣性?

　　針對這個問題，其實大家要先明白一件事，那就是Arm終端CSS并不是固定的一種設(shè)計。實際上，Arm終端CSS具有相當(dāng)高的可擴展性，它的很多細節(jié)都可以根據(jù)最終的需求進行微調(diào)。比如，它最多其實可以支持到14個CPU核心、而不是常見的8核，同時其“2+4+2”的CPU組合方式也并非絕對，廠商完全可以根據(jù)自身的需求去推出9核、10核CPU，或是集成了更多超大核和大核的方案。

　　其次根據(jù)不同的使用場景，Arm終端CSS的“內(nèi)涵”也會有所不同。舉例而言，由于目前的Arm GPU不支持Direct X，所以如果要將其用于Windows PC，那么此時的Arm終端CSS就可以不包括GPU這個部件，而是僅提供CPU與總線、緩存部分，再搭配其他“外掛”GPU方案。但如果是用于Linux PC(比如Chrome Book)，那么這時候就依然可以采用包含GPU的Arm終端CSS方案，以發(fā)揮出來自官方的異構(gòu)計算和能效優(yōu)化效果。

　　況且就算是目前版本下“完整”的Arm終端CSS，也遠非是一顆完全的SoC設(shè)計，比如它并不包含NPU、DSP、DPU、VPU等等周邊計算模組，也不帶有基帶、藍牙、WiFi和電源管理部件。

　　值得注意的是，Arm其實是有自己的NPU、DPU、VPU等產(chǎn)品線，所以當(dāng)Arm終端CSS不帶有這些“組件”時，很明顯便是在為終端廠商的差異化在做考量。

　　綜合以上信息不難發(fā)現(xiàn)，當(dāng)SoC廠商選擇了Arm終端CSS的時候，便可以自由調(diào)整CPU核心組合、修改緩存大小、替換GPU、配合自研或外購的ISP、NPU，以及其他外圍部件，去形成一套完整的SoC方案。除了不能使用自研CPU架構(gòu)之外，Arm似乎就沒有做出更多的限制。

　　況且大家要明白，對于市面上幾乎所有的SoC廠商來說，就算他們有自研的CPU、GPU方案，很多時候這些方案也會受限于成本因素，不太可能完全覆蓋從最頂級的旗艦到入門級的完整市場。對于一些重視交付速度的主流產(chǎn)品線，或者是一些既要有新技術(shù)、又要控制成本的細分市場來說，Arm終端CSS的潛在競爭力甚至可能比它在旗艦領(lǐng)域的表現(xiàn)還要更好。

　　那么這些意味著什么?說得更直白一點，依托于Arm終端CSS，未來我們不僅會看到一些設(shè)計大膽、堆料“恐怖”的旗艦SoC方案。它更是有希望加快中高端、中端SoC的換代速度，從而解決大家經(jīng)常詬病的“旗艦?zāi)昴旮�新、但中端機卻原地踏步”的市場現(xiàn)狀。