Arm เปิดตัว CPU Cortex-X4, Cortex-A720, Cortex-A520, GPU Immortalis-720

Arm ได้เปิดตัว Total Compute Solutions 2023 (TCS23) ใหม่ CPU ที่ใช้สถาปัตยกรรม ARM เวอร์ชั่น 9 รุ่นที่ 2 (Armv9.2) มี Cortex-X4, Cortex-A720, Cortex-A520 และ GPU Gen 5 (แทน Valhall) คือ Immortalis-720 จะเริ่มต้นใช้งานใน SoC สำหรับมือถือและโน้ตบุ๊กระดับพรีเมียมก่อนที่จะออกสู่ตลาดอื่น ๆ

การเปิดตัวดังกล่าวเป็นไปตามแพลตฟอร์มของ TCS22 ที่มี CPU Cortex-X3, Cortex-A715 และ 510 และ GPU Immortalis-715 ที่เปิดตัวในเดือนมิถุนายน 2565 ที่นำมาใช้งานใน MediaTek Dimensity 9200 SoC ในมือถือ OPPO และ Vivo และ TCS23 CPU cores ใหม่นี้ได้ปรับปรุงประสิทธิภาพ (Performanc) สูงสุด 15% มีประสิทธิภาพ (Efficiency) เพิ่มขึ้นจากรุ่นก่อน 40% ในขณะที่ GPU รุ่น Immoralis-720 ปรับปรุงประสิทธิภาพ (Performanc) และประสิทธิภาพ (Efficiency) ด้าน graphics front ด้วย

SoC ในมือถือ TCS23 ทั่วไปจะมีหนึ่ง Cortex-A4 premium core, Cortex-A720 high-performance cores หลายคอร์และ Cortex-A520 efficiency cores หลายคอร์ ที่จัดการโดยเทคโนโลยีใหม่อย่าง DynamIQ Shared Unit DSU-120 ทำงานในลักษณะ Cluster โดยสามารถรวมกันได้สูงสุดถึง 14 คอร์, GPU Arm Immoralis-G720, การเชื่อมต่อระหว่าง CoreLink CI-700/NI-700 และ IP อื่นๆ สำหรับอุปกรณ์ต่อพ่วง, SoC ของโน้ตบุ๊กจะใช้คอร์ผสมระหว่าง Cortex-X4 และ Cortex-A720 โดยไม่ต้องใช้คอร์ Cortex-A520

ในส่วนของ Cortex-A cores, Arm เน้นการเปลี่ยนเป็น Armv9.2 ซึ่งเพิ่ม Memory Tagging Extension (MTE), SVE2 และ QARMA3 algorithm ใหม่สำหรับสำหรับการตรวจสอบความถูกต้องของ Pointer Authentication (PAC) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ (performance) รวมถึงประสิทธิภาพ (efficiency) ที่สูงขึ้นของคอร์ Cortex-A720 มีประสิทธิภาพ (efficiency) มากกว่า 20% เมื่อเทียบกับ Cortex-A715 และ Cortex-A520 มีประสิทธิภาพ (efficiency) มากกว่า 22% เมื่อเทียบกับ Cortex-A510 แม้ว่า Cortex-A720 จะสามารถให้ประสิทธิภาพ (performance) ที่เพิ่มขึ้นโดยใช้พลังงานเท่ากับ Cortex-A715

ดูเหมือนว่า Arm ได้เปลี่ยนมาใช้ระบบ 64 บิตเท่านั้น เนื่องจากสไลด์เกี่ยวกับ Cortex-A520 แสดงให้เห็นว่ามีการรองรับ AArch64 เท่านั้น ดูเหมือนว่า Cortex-A720 และ Cortex-A520 อาจถูกกำหนดค่าให้มีประสิทธิภาพที่ดีกว่าแทนที่จะปรับปรุงประสิทธิภาพ (performance) และประสิทธิภาพ (efficiency) ที่สูงขึ้นจากคอร์ Cortex-X4

GPU รุ่นใหม่ คือ Immortalis-G720, Mali-G720 และ Mali-G620 ใช้สถาปัตยกรรม Gen 5 ที่เน้นความต้องการในการเพิ่มความซับซ้อนของฉาก (scene), กราฟิกที่ดีขึ้น และการจัดการพลังงานของหน่วยความจำภายใน ในขณะที่ Immortalis-G715 รุ่นเก่า, Mali-G715/G615 ใช้สถาปัตยกรรม Valhall

ความซับซ้อนของฉาก (scene) ได้จัดการด้วยเทคโนโลยี Deferred Vertex Shading (DVS) pipeline ซึ่งสามารถปรับขนาดได้ดีกว่าเมื่อมีจำนวนคอร์ที่มากขึ้น และได้แสดงผลประโยชน์ในการเล่นเกม Genshin Impact การใช้แบนด์วิดธ์ลดลง 33 เปอร์เซ็นต์, Fortnite การใช้แบนด์วิดธ์ลดลง 26 เปอร์เซ็นต์, และ Elven Ruins การใช้แบนด์วิดธ์ลดลง 41 เปอร์เซ็นต์

DVS ทำให้เพิ่มประสิทธิภาพกราฟิกในการรองรับการเรนเดอร์ High-dynamic range (HDR) และรองรับเอฟเฟกต์พิเศษระดับพีซี เช่น แสงเงาไดนามิกแบบเรียลไทม์, ไฟสปอร์ตไลท์ และระยะชัดลึก นอกจากนี้ Arm ยังสังเกตเห็นว่าพลังงานของหน่วยความจำภายในเป็นปัจจัยสำคัญในการระบายความร้อนในโปรเซสเซอร์ และสถาปัตยกรรม Arm GPU Gen 5 ของเน้นการจัดสรรส่วนของพลังงานนี้ให้กับ GPU เพื่อการแสดงผลที่ดีขึ้น และ/หรือให้การประหยัดพลังงานเพื่อเพิ่มอายุแบตเตอรี่

Arm กล่าวว่า Cortex-X4 ได้รับการบันทึกบนกระบวนการ TSMC N3E ดังนั้นฉันคาดว่า Arm Cortex-X4 SoCs เชิงพาณิชย์จาก MediaTek หรือผู้จำหน่ายบริษัทอื่น ฉันคาดว่าน่าจะมีการเปิดตัว TCS23 SoC ใหม่ในช่วงปลายปี ก่อนที่จะวางจำหน่ายในปี 2024 ตามไทม์ไลน์ของ Dimensity 9200 อย่างไรก็ตาม อาจจะใช้เวลาหลายปีกว่าที่ CPU Armv9.2 Cortex-A720 และ Cortex-A520 รุ่นใหม่จะรวมอยู่ใน SoC ระดับกลางและระดับ entry ซึ่งหวังว่าจะเป็นก่อนปี 2030…

Arm ได้แชร์แผนงานที่แสดงให้เห็นว่า TCS24 จะใช้ “Blackhawk” premium core, “Chaberton” high-performance core, “Hayes” high-efficiency core และ GPU “Krake” แต่ไม่มีรายละเอียดในส่วนของประสิทธิภาพ performance และ efficiency.