身為許多知名旗艦智能手機芯片核心的ARM高調(diào)地發(fā)布了全新一代Cortex－A77CPU和Mali－G77GPU兩大全新架構(gòu)設(shè)計，號稱性能猛增30％功耗大降50％之后，讓眾多手機用戶看到了再一次性能進化的未來,。
很顯然,，相比于去年故意搞不公平對比的情況來說，今年的ARM在發(fā)布新品時明顯要有底氣了很多,。那么，ARM的底氣從何而來？
全新GPU架構(gòu)時隔三年亮相
近期,，ARM發(fā)布了基于Valhall架構(gòu)的Mali－G77GPU，這次 Mali－G77 的提升可不小,，據(jù)稱在工藝不變的情況下實現(xiàn)了1．4倍的提升,，性能提升40％、效能提升30％,，性能密度提升30％,、機器學習性能提升60％。
Arm的全新GPU架構(gòu)：Valhall（古挪威語Valh ll,，即Valhalla）,。新架構(gòu)帶來了全新的ISA和計算核心設(shè)計，試圖解決Bifrost架構(gòu)的主要缺點,，并且看起來與我們看到的其他GPU供應(yīng)商采用的設(shè)計方法非常相似,。
Arm承諾的是，能效和面積密度（基于ISO性能和工藝）提高30％,，以及GPU上的機器學習推理工作負載性能提高60％,。
和前代在三星Exynos 9820上使用的Mali－G76MP12和華為海思麒麟980上使用的Mali－G76 MP10相比，Arm新一代的GPU架構(gòu)圖形性能提升了30％,、AI性能提升60％,、如果是在相同的工藝和相同的性能前提下，則G77的能耗比相比G76可以有30％的降低,。
在2019年底和2020年,，SoC的性能預計將比2019年的器件提高40％。下一代SoC預計只有很小的工藝節(jié)點改進,，因此這里引用的大部分提升都歸功于新Mali－G77 GPU的架構(gòu)和微架構(gòu)的飛躍,。
Arm預計明年使用G77的SoC性能將提高1．4倍。以三星的Exynos9820作為G76的參考,，這意味著未來的G77 SoC將以更高的功率效率（假設(shè)維持功率水平不變）接近蘋果的A12 GPU性能,。這將使高通陷入麻煩，因為它將明顯超越當前一代Adreno 640,，但預計高通也將推出新一代GPU,。
Mali－G77應(yīng)用體驗提升明顯
Mali－G77 著重增強了高抗鋸齒,、高分辨率以及 AI 輔助計算方面的性能，專為4K 屏,、HDR 游戲等頂級設(shè)備和最新游戲標準而生,，為開發(fā)人員提供了更好的性能，幫助他們?yōu)槭謾C應(yīng)用生態(tài)設(shè)計更具沉浸感的游戲,。
手機可以更流暢地處理計算機視覺,、設(shè)備優(yōu)化等類似的任務(wù)。如果是在相同的工藝和相同的性能前提下,，G77 的能耗相比 G76 可以有 30％ 的降低,。
預計Mali－G77 將會在未來高通、三星的移動處理器上使用,，這兩款新架構(gòu)會為智能手機性能方面取得巨大進步，特別是在 AI 方面,。
隨著游戲市場的需求的持續(xù)增長,，特別時是移動游戲市場的快速增長，成為了推動GPU算力需求增長的主要動力,。全新推出的Mali－G77 GPU將可迎接這一挑戰(zhàn),。
Mali－G77采用了全新的Valhall構(gòu)架，在性能上,，與上一代的Mali－G76 GPU相比,，Mali－G77具有近40％的性能提升。同時Mali－G77還在關(guān)鍵的微構(gòu)架上進行強化,，包括引擎,、texture pipes和load store caches，并將功耗效率以及性能密度均提升了30％,。
除此之外,，Mali－G77同時帶來60％的機器學習性能提升，顯著提升推論與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（NN）性能,，為設(shè)備帶來更先進的片上人工智能功能,。這些世代的持續(xù)強化為開發(fā)人員提供更多的性能能力，以便他們?yōu)橐苿覣pp生態(tài)設(shè)計出更多沉浸式的游戲,。
Mali－G77在性能上,，與上一代的 Mali－G76 GPU 相比，Mali－G77 具有近 40％ 的性能提升,。同時 Mali－G77 還在關(guān)鍵的微構(gòu)架上進行強化,，包括引擎、texture pipes 和 load store caches,，并將功耗效率以及性能密度均提升了 30％,。
除此之外,，Mali－G77 同時帶來 60％ 的機器學習性能提升，顯著提升推理與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)性能,，以支持更多的人工智能應(yīng)用,。新的芯片設(shè)計將為開發(fā)人員提供更大的發(fā)揮空間，為移動 APP 生態(tài)催生出更多的新形式交互體驗,。
Mali翻身的時代來了
一直以來,，ARM的Mali系列GPU在不少人眼中，性能都比較中規(guī)中矩,。無論是采用以華為為代表的少核高頻,，還是以三星為代表的多核低頻的調(diào)度模式，都難以實現(xiàn)令人滿意的性能體驗,。
這也是自研GPU的蘋果和高通一直在跑分上占據(jù)絕對優(yōu)勢的原因,。而ARM最新推出的Mali－G77，終于讓人看到了一點翻身的趨勢,。
相比A77 傳承和延續(xù)A76 的架構(gòu),，Mali－G77 首度舍棄了沿用多代的Bifrost架構(gòu)，轉(zhuǎn)而采用全新的Valhall架構(gòu),。
基于此,，Mali－G77 能效和面積密度相比G76 提升了30％，GPU機器學習的負載性能提升了60％,。也就是說,，這些以往在GPU并不占優(yōu)勢的平臺，將很有可能會大幅縮短和高通的距離,，假使后者不大幅提升GPU性能的話,。
新趨勢GPU性能是提升重點
今年ARM選擇小幅升級CPU，大幅升級GPU核心的性能,，其實是和現(xiàn)在智能手機行業(yè)透露出的趨勢有關(guān),。
隨著5G時代的來臨，未來勢必將會迎來畫面和引擎更強大的手機游戲,，而這勢必需要更高性能的GPU核心承載,。
可以預見的是，這些游戲?qū)屯瑯釉?G時代爆發(fā)的云游戲呈現(xiàn)分庭抗禮的趨勢,，用戶對手機游戲的選擇性明顯更豐富,。另外，目前在CPU部分,，其實ARM的性能已經(jīng)足夠滿足普通消費者的性能體驗需求,。
只要芯片廠商在SoC的架構(gòu)上設(shè)計得當，無論是跑分還是實際體驗,，差距都不會特別大,。事實上,，這一趨勢在 2019 年的驍龍855、麒麟 980 以及三星Exynos9820 上就已經(jīng)有所顯現(xiàn),。
ARM暫停合作對華為的影響
日前,，ARM宣布正在考慮對華為停止技術(shù)接觸，即在未來停止一切技術(shù)支持以及新的授權(quán)合作,。
這對于華為來說是一個重大事件,，但對于華為來說短期內(nèi)綜合影響處于可控的范圍內(nèi)，而長期來看這卻有可能會是一件標志性事件,，會對華為,、ARM和中國半導體業(yè)界都產(chǎn)生深遠影響。
ARM剛好在宣布暫停與華為合作的數(shù)天后發(fā)布了全新的核心A77和GPU核心G77,，估計華為目前尚未獲得這兩個核心的授權(quán),，這對華為明年研發(fā)手機芯片將造成影響。
ARM暫停合作對華為的影響將在明年逐漸開始體現(xiàn),，這是因為華為后續(xù)由于無法獲得ARM全新核心的授權(quán),，它要采用ARM的最新版核心將受到限制，影響有多嚴重得看這次ARM暫停合作的時間有多長,。
事實上,，ARM也在聲明中表示,，公司重視與合作伙伴海思的關(guān)系,，希望迅速解決這個問題。
未來發(fā)展主要方向
根據(jù)Newzoo預計,，到2021年,，全球游戲市場產(chǎn)值將高達近1740億美元，成為全球最大營收的市場之一,。其中移動游戲市場將是其最大的推動力,，到2021年全球移動游戲市場規(guī)模將達到912億美元。
人工智能正在成為便攜設(shè)備中不可或缺的組成部分,，拍照中的場景識別,、增強現(xiàn)實中的物體識別都需要特殊的算力。
面對目前不斷出現(xiàn)的深度學習手機應(yīng)用,，ARM 一直在主推異構(gòu)計算方式：使用手機芯片中的 CPU,、GPU 和 ISP 協(xié)同工作承擔相應(yīng)任務(wù)。ARM推出下一代旗艦芯片架構(gòu),，GPU提升60％,，NPU即將上線。
結(jié)尾：
眾所周知,，ARM核心一向是華為,、三星和高通移動平臺的基礎(chǔ),，雖然三星和高通都在積極自研CPU或GPU，但仍然離不開ARM,?？梢灶A見，全新GPU會對 2020年智能手機處理器產(chǎn)生明顯的影響,。
總體趨勢來看,，智能手機這個市場雖然依然很大，但已經(jīng)不足以支撐 ARM 的地位和野心,；于是在堅守戰(zhàn)場之外,，ARM 也在以求變之心積極擴展戰(zhàn)場，比如PC,、物聯(lián)網(wǎng)和大型圖像處理,。