本刊記者 蘆瀟靜
ARM全力打造高端移動新體驗
本刊記者 蘆瀟靜
移動技術創新的腳步日新月異,手中的移動設備成為了最主要甚至是唯一的計算設備。更為強大的CPU和GPU的處理能力、更加穩定的連接性,以及更人性化的軟件設計和全新的業務模式,這一切大大增強了我們的移動體驗。
近日,ARM推出高端移動體驗IP組合,為2016年上市的移動設備樹立了高端用戶體驗新標桿。除了針對移動系統級芯片開發的ARM Cortex-A72高性能處理器外,該組合還包括最新的CoreLink CCI-500互連技術、ARM最高性能與最優能效的移動圖形處理器Mali-T880,以及基于臺積電(TSMC)先進的16納米FinFET+工藝節點的ARM POP IP。全新IP組合可在支持高達4K120幀分辨率的情況下,提供顯著的圖形處理性能升級,為用戶帶來震撼的視覺體驗。
Cortex-A72處理器目前已授權給超過10家合作伙伴,包括海思半導體、聯發科技與瑞芯微電子。基于ARMv8-A架構的Cortex-A72處理器不僅提供優異能效的64位處理能力,而且能與既有的32位軟件兼容。
其新增的重大技術優勢還包括:
①在目前移動設備的功耗范圍內,能夠在16納米FinFET工藝節點上,以2.5 GHz的頻率實現運行,并可在更大尺寸的設備中擴展頻率;
②相較于2014年發布的基于Cortex-A15處理器的設備,性能可提升3.5倍;
③相較于2014年發布的設備,在同樣性能的實現下,功耗最高可降低75%;
④ 將 Cortex-A72及 Cortex-A53處理器以 ARM big.LITTLE(大小核)處理器進行配置,可以擴展整體的性能與效率表現。
CoreLink CCI-500高速緩存一致性互連,不僅可促成big.LITTLE處理架構,而且得益于集成式探聽過濾器,可降低系統層級功耗。CoreLink CCI-500提供雙倍的峰值內存系統帶寬,相較于上一代的CoreLink CCI-400,提升30%的處理器內存性能。由此,可實現更靈敏的用戶界面,并加速了如生產力應用、視頻編輯及多任務處理等內存密集型工作負載處理速度。CoreLink CCI-500全面支持ARM TrustZone安全技術,能保障多媒體路徑的安全,讓基于Mali系列的設備得以實現多媒體內容的保護。
功耗效率是Mali全系列IP的設計指導原則,包括一系列經過驗證的多樣化系統帶寬壓縮技術。基于Mali-T880圖形處理器的設備與目前基于Mali-T760的設備相比,在相同工作負載的情況下,圖形處理性能可提高1.8倍,而功耗則降低40%。通過功耗效率、額外計算能力以及可擴展性等方面的領先優勢,Mali-T880在功耗受限的移動及消費電子平臺上實現了復雜的高端使用情境。對移動游戲玩家而言,意味著能夠獲得更先進的主機級游戲體驗。搭配Mali-V550視頻處理器和Mali-DP550顯示處理器,Mali-T880對于10位YUV的原生支持,為高端4K分辨率內容帶來了令人驚嘆的保真效果。
基于TSMC先進的16納米FinFET+工藝節點的POP IP,可允許芯片供應商在可預期的性能、功耗及上市時間的情況下,實現從32/28納米工藝節點向更先進工藝節點的遷移。ARM POP IP可讓Cortex-A72在典型的環境下,保持智能手機運行于2.5 GHz,并在較大尺寸的設備中可擴展至更高性能。同時,POP IP也支持Mali-T880在TSMC 16納米FinFET+工藝節點下的實現。
通過ARMv8-A架構所帶來的好處,移動生態系統正向Google Android 5.0 Lollipop遷移。ARM新的IP組合在此基礎上構建,并允許合作伙伴在不犧牲電池壽命的情況下,在更輕薄的產品中提供更高性能。從2015年到2016年的過程中,ARM預期Google Android 5.0 Lollipop將廣泛應用于高端移動設備市場,從而釋放64位ARMv8-A架構處理器的性能。這為更多的應用開發者開啟一扇大門,使其能夠利用雙倍的SIMD多媒體(ARM NEON技術)與浮點性能、保護消費者數據的加密指令、4 GB甚至更高的內存支持,提供下一代高端移動體驗。
未來,必然會有越來越多的創新服務出現在智能手機上,而ARM高端移動體驗IP組合能夠滿足終端用戶對于隨時在線的移動設備前所未有的需求,包括創造、強化以及使用內容的功能。ARM全球執行副總裁兼產品事業群總裁Pete Hutton表示:到2016年,ARM生態系統將提供更薄、更輕、更具身臨其境用戶體驗的移動設備。借助這些設備,呈現出來的視覺效果將會超過或者比擬現有主機級的游戲,用戶可以隨時輕松處理PPT或者Excel表格,甚至運行CAD這樣需要強大計算能力的軟件。
除此之外,ARM高端移動體驗IP組合還將給我們的生活帶來怎樣的改變呢?第一,互動性。即使本地手機沒有網絡,仍然可以通過聲音和手勢與移動設備進行交互。第二,用移動設備捕捉一些美好的瞬間,同時進行同步數字處理,通過與3D打印機連接,將畫面變為實體世界的產品。第三,在運動的情況下,比如在高爾夫球的運動中,通過各種各樣的傳感器進行各類實時數據分析,幫助你下一次揮桿的時候更加精準……
ARM全球執行副總裁兼大中華區總裁吳雄昂反復強調,ARM在移動領域取得如此矚目的成就,得益于整個產業和生態系統的協作。
就物聯網領域來講,Cortex-M系列的市場份額一直在不斷攀升,在現有的物聯網設備,尤其是可穿戴設備中具有非常高的市場占有率。對于亟待爆發的物聯網產業,ARM更加注重與合作伙伴共同打造生態系統。物聯網的應用空間是無限大的,只有與不同的合作伙伴密切合作,才有可能針對不同的物聯網應用開發出一個個特別的SoC產品,從而將ARM軟硬件方面的自身優勢充分發揮出來。
2014年,電子商務從全面的 PC平臺轉換到移動領域,“雙11”時將近一半以上的網購都是通過移動平臺實現的,如此洶涌的移動浪潮之下,移動體驗如何才能更好地順應潮流呢?海思半導體圖靈事業部副部長刁焱秋表示:電商取得的成就令人矚目,最關鍵的在于其中的連接。商業模式本身要促成買家和賣家的大量連接,反之,連接也是構成這種商業模式的基礎。
從芯片或者系統廠商角度來看,要想辦法提供更好的連接平臺,使得連接可以無處不在、隨時發生。移動計算實際上是設法把連接擴展得越來越深遠。隨著IoT發展,未來購物的可能不僅僅是人,甚至家里的冰箱也可以根據空缺情況自動購物。從這個角度來說,需要能夠支撐未來連接的指數千億級的發生,而在全連接的美好社會圖景里,ARM將會發揮關鍵的作用。
在移動購物方面消費者體驗進一步提升,不僅要求上網速度要提高,而且語言識別、圖像識別、手勢識別等等新技術體驗都要在整個計算平臺上得到進一步提升。在這樣一個需求細分化的市場上,聯發科如何幫助國內的OEM廠商實現產品對消費者日益苛刻的“ROI”的要求呢?
聯發科技副總裁張垂弘表示:聯發科技在產品創新上非常看重的一點是,一定要了解終端消費者的真正需求。只有了解消費者的使用行為,才能充分優化我們的軟硬件。同時,低功耗一直是我們持續努力的方向。未來,我們也會利用低功耗的新技術來保持自身在低功耗方面的優勢。
ARM在IP設計方面與海思和聯發科有很多合作,而這一切的基礎是制造,如果沒有高端的制造工藝,功耗和性能也就無法達到最佳狀態。臺積電中國區業務發展處資深處長陳平表示,臺積電不斷努力,在提升性能的同時實現低功耗。要想真正發揮ARM Cortex-A72的高性能,在工藝上一定要配合。以工藝來說,16納米 FinFET+相對于28納米工藝來說,可以有1.7倍速度的提升和50%的性能提升。
與Intel不同,ARM非常注重團隊協作,其中既包括芯片設計的客戶,也包括工藝制造和芯片設計的合作伙伴。ARM已經不再僅僅代表一家公司,而是代表一個龐大的生態系統。在這個開放式的生態系統中,每個公司都有自己做事的方式,而ARM扮演的角色是這個開放式生態系統的維護者。