Arm представила процессорные ядра Cortex-X925, Cortex-A725 и Cortex-A520, а также GPU Immortalis G925 — все для 3-нм чипов нового поколения

Компания Arm представила процессоры ядра нового поколения Cortex-X925, Cortex-A725, Cortex-A520, а также графический процессор Immortalis G925. Новинки вошли в платформу для однокристальных платформ для устройств Arm Compute Subsystem (CSS) — прямого наследника прошлогодней платформы Total Compute Solutions 2023 (TCS23).

Одной из ключевых особенностей платформы Compute Subsystem (CSS) является её масштабируемость для различных сегментов, таких как мобильные устройства, ноутбуки и ПК. Для платформы заявляется поддержка кластеров, которые включают до 14 ядер. В теории процессоры, основанные на платформе Arm CSS, смогут конкурировать не только с SoC уровня Qualcomm Snapdragon X, но также и с x86-совместимыми платформами от AMD и Intel.

В рамках платформы Compute Subsystem (CSS) компания Arm будет впервые предлагать своим лицензиатам «оптимизированные макеты» выкладки своих новых вычислительных и графических архитектур под разные задачи, что, по её словам, позволит разработчикам SoC быстрее интегрировать их в свои собственные решения, а производителям устройств — быстрее выпускать устройства на их основе на рынок. Для этих целей компания также подготовила полный стек новых программных средств.

Вычислительные ядра Cortex-X925, Cortex-A725 и Cortex-A520 компания предлагает применять в чипах, производимых с использованием передовых 3-нм техпроцессов. Для Cortex-X925 прогнозируется тактовая частота выше 3,6 ГГц.

Arm решила поменять нумерацию ядер Cortex-X, чтобы подчеркнуть их значительно повышенную производительность по сравнению с предшественником.

По словам Arm, одноядерная производительность Cortex-X925 на 36 % выше, чем у Cortex-X4 (по данным тестов Geekbench), а его ИИ-производительность (время создания токена) ускорилась на 46 % по сравнению с предшественником.

Компания отмечает повышение ИИ-производительности ядра Cortex-X925 до 80 TOPS (триллионов операций в секунду), благодаря чему оно может справляться со сложными ИИ-задачами, начиная от обработки естественного языка и заканчивая машинным зрением.

Прирост быстродействия объясняется увеличением у Cortex-X925 объёма кеш-памяти второго уровня до 3 Мбайт (у Cortex-X4 кеш L2 равен 2 Мбайт). Кроме того, у Cortex-X925 двукратно увеличена пропускная способность кеша инструкций L1 и на аналогичную величину вырос размер резервного буфера передачи инструкций L1 (iTLB).

Также на 25–40 % повышена эффективность выполнение команд с изменением очерёдности. Это позволяет Cortex-X925 выполнять инструкции более гибко и эффективно, сокращая время простоя и повышая общую производительность. Кроме того, была улучшена структура файла регистров ядра, увеличен размер буфера переупорядочения и очереди выдачи инструкций, что в конечном итоге способствует более плавному и, следовательно, более быстрому выполнению инструкций.

В состав Cortex-X925 также включены расширенные функции управления питанием, такие как поядерный DVFS и улучшенное регулирование напряжения. Эти функции помогают более эффективно управлять энергопотреблением, обеспечивая высокую производительность ядра без ущерба для энергоэффективности.

Ядро Cortex-A725 представляет собой усовершенствованную версию Cortex-A720, оптимизированную для 3-нм техпроцесса. Ядро Cortex-A520 хоть и не претерпело значительных изменений с прошлого года (потому и не было переименовано), но его также оптимизировали для 3-нм чипов и внесли ряд других улучшений.

У Cortex-A725 компания Arm выделяет увеличенный до 1 Мбайт объём кеш-памяти L1 и 20-процентное снижение задержки в обращении к кеш-памяти L3. Благодаря этому Cortex-A725 демонстрирует 35-процентный прирост производительности.

Ядро также обладает расширенными возможностями управления питанием, включая динамическое масштабирование напряжения и частоты (DVFS) и режимы половинного снижения мощности. Эти функции позволяют Cortex-A725 регулировать энергопотребление в зависимости от текущей рабочей нагрузки, обеспечивая эффективное использование энергии без ущерба для производительности. За счёт этого у Cortex-A725 отмечается 25-процентное повышение энергоэффективности по сравнению с Cortex-A720.

Обновлённое ядро Cortex-A520 архитектурно не претерпело никаких изменений относительно Cortex-A520, представленного в прошлом году. Однако Arm оптимизировало его для 3-нм техпроцесса, что позволило обеспечить в его составе более высокую плотность расположения транзисторов, а также повышение энергоэффективности на 15 %.

Что касается нового графического ускорителя Immortalis G925, то Arm называет его «самым быстрым и энергоэффективным» в своём портфолио GPU — в максимальной конфигурации он предлагает 24 ядра. Он обеспечивает на 37 % более высокую производительность относительно прошлогоднего Immortalis G720, на 52 % более высокую производительность в трассировке сложных объектов, а также на 34 % улучшенную производительность в нагрузках ИИ и машинного обучения. При этом новый GPU использует на 30 % меньше энергии по сравнению с предшественником.

Также сообщается, что технология трассировки лучей Lumen в составе графического движка Unreal Engine теперь поддерживается GPU Immortalis. Правда, не совсем ясно, будет ли это само по себе достаточным стимулом для разработчиков игр добавлять трассировку лучей в свои мобильные игры, и как это в конечном счёте скажется на производительность этих игр.

Arm ожидает, что первые мобильные устройства с графикой нового поколения Immortalis G925 начнут появляться к концу текущего года. Правда, там не сообщили, от каких компаний будут эти устройства. В свою очередь, в MediaTek отметили, что новейшие ядра Cortex-X925 и GPU Immortalis-G925 будут использоваться в её новом флагманском процессоре Dimensity 9400. Таким образом, такие конфигурации аппаратного обеспечения можно будет увидеть по крайней мере в будущих смартфонах Vivo или Oppo.

Вместе с GPU Immortalis G925 компания Arm также представила GPU Mali-G725 и Mali-G625. Они тоже являются частью новой платформы Arm Compute Subsystems (CSS) for Client и выпускаются согласно технологическим нормам 3 нм. Как и Immortalis G925 они предложат конфигурации с разным количеством графических ядер.

Mali-G725 рассчитан на использование в премиальных мобильных устройствах, может масштабироваться от 6 до 9 графических ядер и предполагает ту же поддержку API, что и Immortalis G925, но предназначен для использования в устройствах более доступного класса. В свою очередь, Mali-G625 сможет предложить от одного до пяти графических ядер и предназначен для использоваться в смарт-часах и мобильных устройствах начального уровня.