写在天玑9200和骁龙8 Gen2发布前!深入了解ARM Cortex-X3和G715 GPU

推荐2年前 (2022)发布 AI工具箱
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今年的智能手机不仅整体销量出现了下滑,还陷入了更深层的【内卷】之中,联发科和高通都将下一代顶级SoC移动平台的发布时间提前,天玑9200将于11月8日发布,骁龙8 Gen2则会在11月15日~17日期间亮相。如果不出意外,最快在本月底,我们就能买到搭载上述芯片的下一代安卓旗舰了。

作为面向2023年安卓旗舰的移动平台,联发科天玑9200和高通骁龙8 Gen2都能轻松突破120万分数的安兔兔测试成绩。

其中天玑9200集成的GPU也异军突起,在GFXBench的曼哈顿3.0 1080p离屏测试中高达328FPS,曼哈顿3.1 1080p离屏测试也有228FPS。这个成绩甚至已经超越了苹果A16,非常有机会反超骁龙8 Gen2集成的Adreno 740。

而天玑9200和骁龙8 Gen2无比强悍的秘诀,则是源于【ARM TCS 22】平台(ARM Total Compute Solutions 2022,ARM整体计算解决方案2022)。

ARM TCS 22是个啥?

在PC领域,英特尔会用第12代酷睿、第13代酷睿划分新旧平台,很容易理解。ARM每年也会迭代一次核心IP架构,但都是用Cortex-A77(2019年发布)、Cortex-X1/A78(2020)、Cortex-X2/A710/A510(2021)来命名,普通用户表示【看不太懂】。

从今年开始,【ARM TCS 22】就代表ARM在2022年推出的核心IP,同时还将去年发布的Cortex-X2等上代架构【追封】为【ARM TCS 21】。以后就简单了,明年和后年将会陆续推出【ARM TCS 23】和【ARM TCS 24】,我们可以通过ARM TCS后面的年份判断架构的新旧和强弱,是不是相对好记一点点了?

联发科天玑9200和高通骁龙8 Gen2的强来源于ARM TCS 22,而ARM TCS 22的强,则表现在隶属于该平台的Cortex-X3、Cortex-A715和Cortex-A510 Refresh(CPU)架构,它们均基于ARMv9-A指令集打造,主打【可选】的更多核心数量、更高的性能和更低的功耗,而且可以构成最多高达12核心的【顶级移动芯片】(面向PC市场,手机领域就别想了)。

同时,ARM TCS 22还包含Immortalis-G715、Mali-G715和Mali-G615三款GPU,它们均采用第四代Valhall体系结构,之间的差异主要是着色器的配置和计算单元数量不同,其中Immortalis-G715还是家族唯一硬件支持光线追踪技术的GPU IP。

在联发科天玑9200和高通骁龙8 Gen2正式发布之前,咱们还是先来仔细回顾一下Cortex-X3、Cortex-A715和Cortex-A510 Refresh以及Immortalis-G715的特色吧。

Cortex-X3

长篇大论的背景技术咱们今天就不再赘述了,大家只需知道,Cortex-X3得益于底层优化,拥有更强的分支预测性能、更宽的执行窗口、更短的流水线级别和更快的存取速度。ARM官方的数据显示,当Cortex-X3采用了和Cortex-X2相同的制程工艺、主频和缓存设计时,其IPC性能(单核成绩)可以提升11%。

Cortex-A715

Cortex-A715可以视为Cortex-A710的优化版,从ARM官方公布的资料来看,在使用相同制程工艺、相同主频和缓存设计的前提下,Cortex-A715较之Cortex-A710的IPC性能可以提升5%,功耗降低的幅度则达到了20%。此外,今年的Cortex-A715不再支持AArch32指令,面对Android系统生态保有量依旧不低32位应用,就需要轮到Cortex-A510 Refresh上场了。

Cortex-A510 Refresh

Cortex-A510 Refresh(又称Cortex-A510 V2)也是Cortex-A510的优化版,其主要变化是功耗降低了5%,同时加入了对AArch32指令,也就是32位应用的支持。

这意味着,采用ARM TCS 22平台的处理器,在运行32位应用时可以直接切换到A510 Refresh小核运行,较之ARM TCS 21平台芯片在遇到32位应用,哪怕只是音乐播放器也必须启用高功耗的Cortex-A710要省电得多。

更强悍的GPU

虽然ARM TCS 21平台中的Mali-G710就已经支持光线追踪技术了,只是其并非硬件光追,属于软件光追的范畴(借助移动端光线追踪SDK),开启光追后发热高,功耗大。

在ARM TCS 22平台中,Immortalis-G715首次加入了硬件光追技术,可以搭配10个~16个计算核心,官方称其性能较之上代Mali-G710在同等功耗下可提升15%,同性能时功耗下降15%,机器学习性能直接翻番。

Mali-G715其实就是没有硬件光追单元的Immortalis-G715,最多可以搭配7个~9个计算核心,而Mali-G615则支持1个~6个核心,性能垫底。

上述三款GPU IP均支持VRS可变刷新率,自动判别玩家不关注的景物、角度,比如远处的树皮,快速转身时候“途经”角度上的事物等。然后尽量减少对这些地方的细节处理,比如用更粗糙的材质等等,这就是大家听到的“减少渲染”和“降低细节”,在不影响正常画质的情况下,提升游戏帧数。

从已知的消息来看,天玑9200和骁龙8 Gen2都会采用Cortex-X3和Cortex-A715,但它们的Cortex-A510是否为Refresh版还存在悬念(大概率是,否则无法解决运行32位应用的问题)。如果天玑9200的GPU性能真的可以反超骁龙8 Gen2,那将是一件极具历史意义的事情。

要知道,过去高通一直都以独享的【Adreno】自豪,一直压得ARM的【亲儿子】Mali GPU喘不过来气。Immortalis-G715能否成为ARM的翻身之作?让我们拭目以待吧。

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