ARM 推出全新 CPU 和 GPU：首次基于 Armv9 指令集，性能显著提升-轻识

技术编辑：小魔丨发自思否编辑部

公众号：SegmentFault

5 月 25 日晚，ARM 推出了新一代 CPU 和 GPU，包括其旗舰产品 Cortex-X2 和 Cortex-A710 CPU 以及 Mali-G710 GPU，新款 CPU 和 GPU 均基于全新的 Armv9 架构。Armv9 指令集于今年 3 月底发布，被称为「ARM 十年来最大的革新与进步」。这次发布的 CPU 和 GPU 是首批使用 Armv9 指令集的芯片，这意味着其性能将有大幅提升，并且具备安全性和 AI 特性。

大多数消费者可能并不熟悉手机或电脑中的 ARM 内核，但事实上 ARM 的设计——尤其是将强大的高性能内核和节能高效的内核相结合的 big.LITTLE 技术，在安卓手机中非常普遍。这意味着 ARM 此次发布的 CPU 和 GPU 将可能影响 2022 年最好的安卓手机。

重磅发布三款 CPU，性能能效显著提升

Arm 今年推出了三款面向移动设备和客户端的新一代微体系结构：旗舰级 Cortex-X2 内核，以 Cortex-A710 形式亮相的 A78 后续产品，还有名为 Cortex-A510 的全新小核心。

Cortex-X2 是 Arm Cortex-X 定制计划的一部分，该计划允许合作伙伴帮助设计特定用例的专用内核。Cortex-X2 是去年 Cortex-X1 的继任者，其性能相比 Cortex-X1 有望提高 16%。

Cortex-A710 是 Cortex-A78 的后续产品，ARM 表示其能效相比 A78 有 30% 的提升，性能提升 10%。

不过，ARM 此次芯片升级并未局限于性能内核。在 Cortex-A55 诞生四年后，ARM 首次引入了新的 “LITTLE” 高效内核 Cortex-A510，用于替代自 2017 年推出以来主要用于手机端的 Cortex-A55 设计。ARM 表示 Cortex-A510 将带来最大的性能飞跃：性能提升 30%，能效提升 20%。

除了三款 CPU 以外，ARM 此次还公布了新一代 CPU 集群组合方式。

与 ARM 8.2 相比，新一代集群组合（一个 Cortex-X2、3 个 Cortex-A710 内核、4 个 Cortex-A510 内核）的性能将出现大幅提升：峰值性能提升 30%（得益于 Cortex-X2），整体效率提升 30%（得益于 Cortex-A710），「LITTLE」性能提升 35%（得益于 Cortex-A510）。

GPU 升级，覆盖低中高端产品线

在 CPU 更新之外，ARM 还推出了三款新型 GPU：旗舰产品 Mali-G710，中端产品 Mali-G510 和入门级 Mali-G310。

在高端产品方面，Mali-G710 是 Mali-G78 的直接继承者，旨在实现较为简单直接的迭代改进：ARM 的架构师能够基于 Mali GPU 实现最高性能。新款 GPU Mali-G710 将游戏性能提升了 20%，能效提升 20%。

Mali-G510 是 2019 年 Mali-G57 的后继产品，是 ARM 中端产品的重大升级，相较于上一代产品实现了极大的性能和能效提升（性能提升 100%，能效提升 22%）。

而新款 Mali-G310 是基于 Valhall 的新型低端入门级产品，代表了基于 Bifrost 的 Mali-G31 的多代架构升级，且瞄准了以低面积效率为重点的市场和其他嵌入式市场，如智能电视。

结语

ARM 此次发布为广泛的用例提供了多种芯片设计。例如计算机可能更依赖于 Cortex-X2 处理器和独立的 GPU 解决方案，智能手机则较依赖 ARM 的 CPU 集群和 Mali-G710 GPU，此外还有使用 Cortex-A510 和 Mali-G310 的智能手表。

新的 ARM 设计出现在手机或设备上还需要一段时间：ARM 仍然需要先将设计交给合作伙伴，然后由合作伙伴制造出半导体产品（通常在年底宣布），之后这些芯片才能进入手机制造环节。

因此，新款 ARM CPU 和 GPU 设计出现在手机设备中可能要等到 2022 年初了，这还是在全球半导体产品短缺不会进一步推迟明年产品的假设下。但ARM 的最新 CPU 和 GPU 设计仍然是智能手机未来发展的一次令人兴奋的预演。

参考链接：

https://www.theverge.com/2021/5/25/22448107/arm-armv9-architecure-cortex-x2-a710-cpu-mali-g710-gpu-android-2022-designs

https://www.anandtech.com/show/16693/arm-announces-mobile-armv9-cpu-microarchitectures-cortexx2-cortexa710-cortexa510

https://www.anandtech.com/show/16694/arm-announces-new-malig710-g610-g510-g310-mobile-gpu-families