Arm推出TCS23，都有哪些亮点？

近日，Arm宣布推出2023 全面计算解决方案（TCS23），TCS23提供一整套针对特定工作负载而设计与优化的最新 IP，其中包括最新的CPU IP Cortex-X4、Cortex-A720和Cortex-A520，最新的GPU Immortalis-G720、 Mali-G720和Mali-G620，以及在安全领域的重要更新。

Arm还强调了所有大小核均实现了向64位的迁移，Arm高级副总裁兼终端事业部总经理Chris Bergey说道：“Arm 在十年前就开始陆续将64位处理器推向市场，从32位向64位计算的过渡期是一个缓慢的过程，而我们相信只有64位才是正确的方向。仅支持64位不光保证了更高的性能，也进一步夯实了计算安全。”

另外，通过Armv9 CPU，Arm在整个移动生态系统中持续成功部署 Arm 内存标记扩展 (MTE) 功能，以消除占所有软件漏洞高达70%的内存安全漏洞。

盘点TCS22

Arm中国区业务全球副总裁邹挺高度评价了Arm TCS22的成功。他举例道，基于Arm 2022全面计算解决方案的高通第二代骁龙8移动平台，实现了高阶连接计算的新水平，并为包括三星、小米、一加、vivo、华硕和红魔等众多品牌的创新智能手机提供动力。通过与MediaTek的合作，MediaTek基于TCS22的天玑9200移动芯片组，已应用于高跑分的OPPO和vivo智能手机等。而针对GPU而言，Immortalis是Arm首款基于硬件光线追踪技术的移动GPU，为《原神》等大型手游提供了更好的用户体验。

第五代GPU Immortalis-G720

Arm Immortalis-G720是Arm目前性能和能效表现最为出色的GPU，与上一代Immortalis-G715相比，其性能和能效分别提高了15%，系统级效率更跃升了40%，从而带来更高质量的图形渲染，实现更身临其境的视觉感受。

邹挺介绍道，第五代 Arm Immortalis™ GPU在设计时兼顾了CPU和系统。该架构重新定义了部分图形管道，显著减少了内存带宽，从而让总体系统效率与功耗优化高达14%。如此巨幅的提升，有助于在相同的功率预算下实现更出色的视觉效果；或者在节省功耗的情况下，提供更持久的沉浸式移动体验。延迟顶点着色(DVS)的引入重新定义了GPU中的图形数据流，并将成为未来图形和几何复杂工作负载的关键，有助于合作伙伴扩展内核数量，并在未来达到更高的性能水平。而Mali-G720和Mali-G620 则可为更广泛的消费设备带来优质的图形功能。

第四代CPU Cortex-X

Cortex-X4的性能提高了15%，并带来了一个可以显著降低功耗多达40%的高能效微架构，而面积仅增加了10%。

两位数的IPC增长为单线程突发工作负载提供了更好的峰值性能表现，例如在智能手机上启动应用程序、网页浏览、页面加载和渲染以及相机功能。每个内核的L2缓存高达2MB，适用于广泛的消费类设备。

更重要的是，Arm的新一代A系列CPU只支持64位。当今的大多数Android移动设备都部署了能够同时支持64位和32位Android运行时的操作系统版本（5.0及更高版本），但这是以额外的内存、开发和测试为代价的。将64位应用程序开发作为向纯64位移动设备过渡的一部分意味着降低复杂性、降低开发成本和测试成本并缩短上市时间。它还允许Android生态系统专注于支持更新的功能和技术，具有32位架构无法实现的高级性能和稳健性。

Chris Bergey表示，在中国的顶级应用商店中，排名前3000位的应用都是100%的兼容64位。而从2021年8月开始，Google Play停止向支持64位的移动设备提供32位应用。

仅在移动市场转向64位代表了整个生态系统的“双赢”，提供了性能和安全优势。

增强ML和AI功能

Arm通过不断提升硬件的机器学习功能，让开发者能充分利用AI 和 ML 工作负载的优势。“以最新的智能手机平台举例，Arm CPU和GPU的性能提升带动了 AI 处理能力大约每两年便会翻一番。”邹挺说道。

Arm产品营销副总裁Ian Smythe表示，复杂的人工智能给设备带来了独特的性能挑战。单个机器学习的工作负载通常需要来自SoC上不同计算域的不同计算要求。例如，双摄像头人像模式的拍照功能中，CPU 可以用于图像的前处理和后处理，GPU用于分析和计算深度信息，然后将其传回CPU以应用背景模糊，然后再次传回GPU以应用超分辨率。

“这种不同IP块之间的联合优化除了在游戏性能上表现更好之外，在AI和ML性能上同样也会表现的更好。”

全面部署MTE

自 2019 年 Arm 发布白皮书 Armv8.5-A Memory Tagging Extension (MTE 内存标记扩展) 以来已经过去了几年，该白皮书引入了 MTE 来应对内存安全的挑战，内存安全漏洞占所有软件漏洞的70%。不久之后，在 2019 年 8 月，谷歌宣布他们将与 Arm 合作设计 MTE，作为提高 Android 生态系统安全性承诺的一部分。从那时起，来自 Arm、谷歌及其合作伙伴的不同团队一直致力于使 MTE 成为现实。

根据邹挺介绍，目前荣耀已经宣布提供支持MTE的设备，快手也正在引入MTE以改进其开发流程。

为了让开发者更快了解MTE，Arm也提供了 Android 操作系统的 MTE 用户指南。

总结

随着工艺节点不断演进，在顶级SoC的开发中，包括IP验证等相关开发的周期和成本都变得越来越高，芯片的开发越来越要以系统为导向。Arm的TCS正在通过采用整体的、以解决方案为中心的 SoC 设计方法，超越了单个IP元素，将系统作为一个整体进行设计和优化。

“首先， Arm 是 CPU 的专家，从晶体管到软件堆栈，提供系统级解决方案。Arm 与合作伙伴有着密切的合作，联合进行市场开发，在终端产品上实现了设计创新。所有这些共同打造了最优秀的平台。Arm 拥有最优秀的 IP、广大的合作伙伴以及对于软件生态系统的持续投资的承诺，这一切的集成让我们的产品能成为市场首选。”Chris Bergey总结道。

除此之外，Arm承诺了将加大在Krake GPU和Blackhawk CPU 等未来关键IP上的投入，以便从移动设备中获得更丰富、更身临其境的体验。