Arm、ビジュアル コンピューティング コアなどを備えた TCS23 プラットフォームを発表

先週、Arm は、最新の ARMv9 アーキテクチャ上に構築された Arm 知的財産 (IP) スイートである Arm Total Compute Solutions (TCS23) をリリースしました。 このパッケージは、設計者に、CPU、GPU、システム、およびソフトウェア IP のポートフォリオを介して、モバイル コンピューティング アプリケーションの組み合わせアプローチを提供します。

昨年の TCS22 の際立った機能の 1 つは、Immortalis Arm GPU でのハードウェア レイトレーシングの導入でした。 今年の発表では、主に同等または向上したパフォーマンスで電力と効率を向上させることで、CPU と GPU の両方の製品を刷新します。

TCS22 には、スマートフォン、タブレット、ラップトップなどのモバイル デバイス コンピューティングに焦点を当てた 3 つの新しい Arm Cortex CPU シリーズが含まれています。 特に、Cortex プロセッサは、ゲーム、拡張現実/仮想現実、機械学習、オンデバイス セキュリティなど、グラフィックを多用するアプリケーションを可能にすることを目的としています。

Cortex-X4 は、Arm の X シリーズ シリーズの第 4 世代の高性能 CPU コアです。 最新の ARMv9.2 アーキテクチャ上に構築されたこのデバイスは、3.4 GHz のクロック速度、L1 キャッシュ (65 KB)、L2 キャッシュ (0.5 ～ 2 MB)、および L3 キャッシュ (32 MB) を備えています。 さらに、命令帯域幅がサイクルあたり 10 命令に増加しました。 これらのアップデートにより、前世代の Cortex CPU と比べてパフォーマンスが 15% 向上したと報告されています。

新しい 64 ビット Cortex-A720 は、特に big.LITTLE ヘテロジニアス コンピューティング構成でパフォーマンスとバッテリー寿命のバランスをとる必要があるアプリケーションにおける電力効率に重点を置いています。 L1 I キャッシュおよび D キャッシュ (32KB または 64KB)、L2 キャッシュ (128KB/256KB/512KB)、およびオプションの L3 キャッシュ (256KB ～ 32MB) を備えています。 Arm は、このデバイスにより、前世代と比較して電力効率が 20% 向上し、パフォーマンスが 4.5% 向上したと報告しています。

最後に、64 ビット Cortex-A520 は、別の更新された CPU であり、big.LITTLE 構成での軽量およびバックグラウンド タスクの負荷の効率に重点を置いています。 CPU は、L1 I キャッシュおよび D キャッシュ (32KB または 64KB)、オプションの L2 キャッシュ (128KB/192KB/256KB/384KB/512KB)、およびオプションの L3 キャッシュ (256KB ～ 32MB) を備えています。 Arm は、前世代と比較して、電力効率が 22%、パフォーマンスが 8% 向上したと述べています。

DynamIQ 共有ユニット 120 (DSU-120) は、クラスター内で最大 14 個の A クラス アーキテクチャ CPU コアをサポートします。 共有 L3 メモリ システム、セキュリティ機能、制御ロジック、および SoC インターフェイスを提供します。 Armは、ウェアラブルデバイスから高性能ラップトップに至るまでのアプリケーションをサポートできるいくつかのコア構成を提示し、「ミックスアンドマッチ」アプローチをサポートしました。

TCS23 には、3 つの第 5 世代 GPU アーキテクチャも含まれています。 基本的な技術構成はほぼ同じですが、サポートされるコアの数にいくつかの重要な違いがあります。 場合によっては、オプションのレイ トレーシング機能もあります。 これらは、原神やフォートナイトなどの AAA モバイル ゲームをサポートすることを目的としたモバイル GPU です。

1 つ目は、ゲームと機械学習向けの主力スマートフォンをターゲットとした Immortalis-G720 です。 Deferred Vertex Shading、2x/4x/8x/16x マルチサンプリング アンチエイリアス、レイトレーシング、OpenGL ES 1.1/2.0/3.2、Vulkan 1.3、OpenCL 1.2/2.1/3.0 フル プロファイルの API サポートを備えています。 GPU は 10 コア以上に拡張可能で、ハードウェア レイ トレーシング機能も提供するため、3 つの GPU 製品の中で最もパフォーマンスが優れています。 Immortalis-G720 は、前世代の Arm GPU アーキテクチャと比較して、使用するメモリ帯域幅が 40% 少なくなり、パフォーマンスが 15% 向上したと報告されています。

Mali-G720 は Immortalis-G720 と同じ技術仕様を共有していますが、6 コアから 9 コアまでしか拡張できず、オプションのハードウェア レイ トレーシング機能を備えています。 最後に重要なのは Mali-G620 です。これも基本構成は同じですが、1 コアから 5 コアまでしか拡張できず、最も軽量な GPU オプションを提供します。

Arm は、TCS23 はハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって機械学習機能を向上させると主張しています。

物体検出/分類、リアルタイム認識、身体姿勢追跡のための INT8 推論などの CPU ベースの機械学習アプリケーションについて、同社は Cortex-X4 で 12%、Cortex-A720 で 9% の改善を報告しました。 Cortex-A520 は、前世代と比較して 13% 向上しました。 GPU 側では、Arm NN と Arm Compute Library の最適化により、機械学習タスクが 4 倍向上しました。

TSC23 では、セキュリティもいくつか改善されています。 このプラットフォームは、Arm 64 ベースのデバイス用の Android 仮想化フレームワーク、ポインター認証 (PAC)、および分岐ターゲット識別 (BTI) をサポートし、リターン指向プログラミング (ROP) およびジャンプ指向プログラミング (JOP) 攻撃を排除します。