Arm 公開全新第五代GPU架構細節！著重提升手機的系統效率、AI體驗

Arm 宣布推出 2023 全面運算解決方案（TCS23），這場活動當中，除了 Arm 公司一線高層之外，包括台積公司、聯發科、華碩手機事業部等相關高層都到場參與，透過一整套針對工作負載設計與優化的最新IP，成為一個完整系統，無縫的協同工作，為智慧型手機行動體驗帶來全新的用戶體驗。

有鑒於日與俱增的應用程式與行動遊戲需求，這場活動當中，Arm資深副總裁暨終端產品事業部總經理 Chris Bergey 公開了 TCS23 全貌，包括基於全新第五代 GPU 架構的新款世界級 Arm Immortails GPU，在全新的 Armv9 CPU 叢集中延續次世代 AI 體驗，讓 Arm 開發人員可以更容易的方式取用軟體的強化技術，帶來更加陳進的數位體驗。

去年 Arm 推出 Immortails-G715 GPU 的時候，透過基於 TCS22 的天璣9200 為OPPO與vivo 等智慧型手機提供更進化的效能體驗，同時減少發熱與耗能狀況，而今年的第五代 GPU 架構，重新定義部分繪圖管線用來降低記憶體所需頻寬，同時帶來接近 PC 遊戲主機等級的遊戲體驗，像是延遲頂點著色技術（Deferred Vertex Shading,DVS），可以讓晶片廠拓展 GPU 核心數量，以達到更高效能。華碩電腦手機事業處總經理張凱舜指出， TCSS22 在最新電競手機 ROG Phone 7 系列當中，讓遊戲體驗帶來更多的可能。

除了Immortails-G7220，這次還發表了第四代 Cortex-X 核心，全新的 Arm Cortex-X4 是 Arm 歷年以來速度最快的 CPU，與 Cotex-X3 相比，效能提升了 15%，全新的微省電架構可有效降低功耗達 40%，提供包括更加的使用者介面回應、更快的應用程式開啟速度，並且可以促成次世代AI與機器學習應用。

為了讓製程節點與運算能力緊密結合，Arm 在台積公司的 N3E 製程上順利完成業界首次的 Cortex-X4 設計方案（Tape-Out），在完成設計定案之後，可以充分發揮 Arm 處理技術帶來的效能、功耗與面積（PPA）優勢。

Arm 全新的 CPU叢集專為滿足要求嚴苛的多執行緒應用場景而設計的DSU-120（DynamIQ Shared Unit），能讓新的CPU 叢集更為完善，並可支援從穿戴式裝置、智慧手機到筆電等各項裝置。

這次公開的 Arm Mail-G720 與 Mail-G620 兩款 GPU當中，Cortex-A720是業界主流的CPU IP，可提高持續效能，是新CPU叢集的核心主力；Cortex-A520 則是Arm歷來效能最強的高效率核心。這些全新的CPU在設計上比起前幾代產品，在功耗效率方面勝出20%。

針對今年最紅的「生成式AI」等全新的智慧體驗，Arm 強調近年來持續透過其開源軟體程式庫，不斷提升Arm IP的機器學習能力，以便支援開發人員充分運用AI 與機器學習（ML） 工作負載的優勢。Android 平台的Google 應用程式已在使用Arm NN 與 Arm Compute Library，目前擁有超過一億的每日活躍用戶，讓開發人員得以運用Armv9 Cortex-A CPU 與Arm GPU，將其在ML工作負載的執行最佳化。

在資安防護方面，所有這些 CPU 都具備 64 位元的運算與 Armv9 的安全創新，以抵禦更先進的數位威脅。透過Armv9 CPU，Arm成功地在行動生態系部署Arm記憶體標籤擴充（MTE）功能，消除佔所有軟體漏洞七成的記憶體安全漏洞。台積公司特別提到雙方合作已經長達 25 年歷史，Arm 的設計讓雙方得以在運算體驗不斷向上提升的同時，讓資安防護更安全無虞。

Arm 強調會持續打造基礎平台，以滿足與日俱增的運算需求，並始終專注於提升系統效能、GPU與CPU運算能力、機器學習與資安防護。面對當今的數位生活，Arm 除了公開包括 TCS24 等未來進程之外，也強調透過行動運算體驗讓每個人得以創造和使用由AI 加速的沉浸式體驗，在緊接的數年內，Arm 將在包括 Krake GPU 和 Blackhawk CPU 等關鍵 IP 上大幅投入，以滿足合作夥伴對於運算與繪圖效能的要求。