5 月 26 日訊息，昨日，英國晶片設計公司 Arm 公佈了其最新 3 款 CPU 和 3 款 GPU 核心設計。

三款新 CPU 分別是旗艦核心 Cortex-X2、高效能核心 Cortex-A710、高能效核心 Cortex-A510 CPU，三款新 GPU 核心則覆蓋高中端和入門級。

這是繼今年 3 月推出十年來最重要的創新 —— 全新 64 位指令集 Armv9、4 月推出基於 Armv9 的首個產品 —— 面向資料中心的 Neoverse N2 之後，Arm 首次展示基於 Armv9 設計的一系列面向消費級移動裝置市場的新核心，這些新設計不僅效能的大幅提升，而且增加新的安全性和人工智慧（AI）功能。

也許很多消費者對 Arm 核心並不瞭解，簡單來說，Arm 的設計幾乎是每部安卓手機晶片的共同配置。而此次推出的旗艦 CPU 核心，可以說預告了 2022 年旗艦安卓手機的 CPU 效能。

新 CPU 核心：旗艦核機器學習效能提升 2 倍

Arm 今年將推出三款基於 Armv9 指令集的新 CPU 設計：X2、A710、A510，分別對標現有的 X1、A78、A55。

首先是 Cortex-X2，它是 Arm Cortex-X 定製專案的一部分，允許合作伙伴幫助為其特定用例設計專用核心。

作為去年 Cortex-X1 的繼任者，它也是 Arm CPU 產品線中最強大的設計，可以用於膝上型電腦等大屏裝置。Arm 稱，與上一代相比，Cortex-X2 的效能將提高 16%，機器學習效能提升 2 倍。

新款“big”核心 Cortex-A710 則有望比去年推出的 Cortex-A78 提高 10% 的效能、30% 的能效、2 倍的機器學習效能。

相較“big”核心系列一年一迭代，“LITTLE”核心上一次釋出還是在 2017 年。

時隔四年，Arm 首次推出了新的“LITTLE”高能效核心 Cortex-A510，該核心將取代自 2017 年推出以來一直用於主要手機的 Cortex-A55 設計。與老款 A55 相比，其效能提升 35%，能效提高 20%，機器學習效能提升 3 倍。

當這些新核心進入晶片後，新的 Armv9 設計將帶來效能的大幅提升。例如，用在許多最新安卓旗艦手機的高通驍龍 888 晶片，即採用去年旗艦 Arm Cortex-X1 和 Cortex-A78 的部分定製版本作為其四個“大”核心，並使用大約四年曆史的 Cortex-A55 設計作為其“LITTLE”核心。三星旗艦晶片 Exynos 2100 也採用類似的配置，並採用了 Arm 的 Mali-G78 GPU 設計。不出意外，這兩款晶片的下一代都有望用上新的 Arm CPU 核心設計。

根據 Arm 公佈的資訊，相較 Armv8.2，由 Armv9 設計（單個 Cortex-X2、三個 Cortex-A710 核心和四個 Cortex-A510 核心）的 CPU 叢簇可以提升高達 30% 的峰值效能（得益於 Cortex-X2）、30% 的整體效率（得益於 Cortex-A710）和 35% 的“LITTLE”效能（得益於 Cortex-A510）。

A710 保留相容 32 位，A510 採用新型微架構

三款新 CPU 核心中，X2、A510 都將是純 64 位，不再相容 32 位，而 A710 會繼續支援 OL0 AArch32。

其中，X2 和 A710 的前端都改進了分支預測，精度更高，錯誤更少。

憑藉 L3 快取和叢簇設計 DSU-110 的特性，單一叢簇（cluster）最多可容納 8 個 X2 核心，並具有最大 16MB 的 L3 快取能力，使得膝上型電腦 SoC 的設計更具彈性，也為其帶來跨入高效能 PC 的可能。

A710 核心設計也優化了與 DSU 的聯絡，與 DSU、記憶體之間的延遲更低。

A510 則採用了一個混合核心微架構（merged core microarchitecture）新設計，可將 2 個 A510 組合成一個群組，單一 CPU 可由多個群組構成，從而實現更加彈性化的結構設計。

新 GPU 核心：旗艦級遊戲效能提升 20%

Arm 還將推出 3 款新 GPU：旗艦產品 Mali-G710、中端產品 Mali-G510、入門級 Mali-G310。

其中，旗艦產品 Mali-G710 將帶來 20% 的遊戲效能提升、20% 的能效提升、35% 的機器學習效能提升。

Mali-G510 為更高性價比裝置的中檔選擇，可將效能提升 100%，能效提升 22%，機器學習效能提升 100%。

入門級 Mali-G310 可將紋理處理能力提升高達 6 倍，Vulkan 效能提升 4.5 倍，安卓 UI 內容處理能力提升 2 倍。

結語：最早預計 2022 年初落地

Arm 的總體目標是為廣泛的用例提供各種設計。計算機可能更多地依賴 Arm 的 Cortex-X2 CPU 和用於圖形處理的獨立 GPU 解決方案，先進的智慧手機將採用基於 Arm 系列 CPU 設計的 CPU 叢簇和 Mali-G710 GPU，對效能需求較低的智慧手錶可能採用 Cortex-A510 和 Mali-G310。

新的 Arm 設計還需要一段時間才能出現在手機或裝置上：Arm 仍然需要將設計交給合作伙伴，然後合作伙伴需將它們引入自己的晶片產品，然後將這些晶片提供給手機制造商。

因此，新的 Arm CPU 和 GPU 設計可能要到 2022 年初才會應用在新款手機上，並且前提是持續發酵的全球晶片短缺不會影響明年產品的推出。