英国公司Arm Ltd.的半导体设计已在全球大多数联网设备和手机中使用,该公司今天推出了可能会为下一代旗舰Android手机提供动力的芯片。
在公司推出用于虚拟现实头戴式耳机的新加速器之后,这一揭幕热烈。虽然该芯片名为 Mali-D77,主要专注于提高图形质量,但Arm的最新产品中的共同主题是,它们都有望显着提高人工智能的性能,在某些情况下,甚至在边缘设备中,这种增长趋势。伴随着其他方面的几项重大改进。
皮质A77
在其前身Cortex-A76不到一年的时间内,Cortex-A77中央处理单元首次亮相,后者为三星电子有限公司的旗舰Galaxy S10手机提供了动力。移动CPU系列的设计还用于其他一系列高端设备,包括Google LLC制造的Pixel 3系列。
Cortex-A77的功能升级使其能够提供比以前的设计多20%的单线程处理能力。此外,当执行浮点运算时,该芯片的速度提高了35%,这是AI模型用来处理数据的计算。Arm声称,其结果是机器学习性能比两年前的Cortex设计提高了35倍。
除了结合了AI模型的应用程序外,该公司还看到CPU的速度提高使其他资源密集型移动工作负载(如增强现实服务)受益。
Arm的Cortex-A系列产品管理总监Stefan Rosinger解释说:“移动设备上的ML用例正变得越来越复杂,因此拥有一个能够支持这种不断增长的计算需求的CPU至关重要。” “设备上的一些用例包括AI相机,视觉场景检测,3D扫描,生物识别用户ID(面部识别),语音识别,游戏中的ML和AR中的ML。”
星座研究公司(Constellation Research Inc.)的分析师Holger Mueller告诉SiliconANGLE,尽管Cortex-A77看起来很有前途,但要说出2019/2020年最佳移动芯片将是什么还为时过早。但是,他说,就移动芯片开发而言,Arm的功耗能力和在芯片上提供AI功能的能力是真正的诺斯。
“我们将不得不等待几个月后才能看到基于[Cortex-A77]的下一款手机设计,以便更好地了解Arm的成功程度,但当然,它希望拥有更大的移动芯片市场”,穆勒说。
新的移动GPU
Arm今天还推出了Mali-G77图形处理单元,其功能比新CPU还要重要。该公司预计,该芯片的峰值性能将比Galaxy S10系列中的前一代Mali-676高出至少40%。
Arm说,Mali-G77提供了这种速度提升,同时功耗降低了30%。反过来,预计AI应用程序的运行速度将比Mali-676快60%,这将使开发人员能够在用户设备上本地实现更多的机器学习功能。
Mali-G77产品经理总监安迪·克拉根(Andy Craigen)解释说:“能够在设备上执行任务,而不是将它们发送到云中进行处理,就意味着可以提高性能,减少延迟并减少安全隐患。”
另一个关键改进是,Mali-G77的性能密度提高了30%。这意味着基于该设计的GPU将占用少得多的空间,这很重要,因为图形卡通常是手机芯片组中最大的组件之一。额外的空间将使设备制造商能够将更多的硅包装到手机中,从而进一步提高性能。
Mali-G77令人印象深刻的规格是彻底重新设计的内部结构的结果。Arm将GPU基于名为Valhall的全新架构,并升级了几个核心组件,而不仅仅是专注于AI的组件。对纹理映射器进行了最重要的增强之一,该模块在渲染复杂的视觉资产(例如手机游戏图形)中起着关键作用。
“ Mali-G77的改进的游戏性能与四边形纹理映射器关联,后者提供了四个纹理像素/ [处理器]周期。这比Mali-G76的吞吐量大2倍,比Mali-G72的吞吐量大4倍,” Arm的Andy Craigen写道。“四重纹理贴图器在高保真度和休闲游戏方面提供了全面的改进,但是对重纹理的游戏产生了特别大的影响。”
第二代ML加速器
完善今天发布的三款产品是Arm机器学习处理器的新版本。这是一种从Trillium项目诞生的芯片架构,其唯一目的就是运行AI工作负载,就像Google LLC的Tensor Processing Unit一样。区别在于Arm的目标是范围更广的系统,从手机到工业机器人和数据中心服务器。
第二代机器学习处理器代表了公司在这一领域的重要里程碑。Arm使设计更具可扩展性,允许制造合作伙伴在芯片中包含多达8个处理内核,最大速度为每秒32万亿次操作。这比之前每秒4.6万亿次操作的峰值性能有所提高。
功率利用率也更好,Arm声称功率利用率已使体系结构的能效提高了一倍以上。该公司还承诺将内存压缩技术提高三倍,这是一种数据管理技术,该技术允许芯片通过减少一次性位来一次处理更多信息。
Arm已将新设计发布给制造合作伙伴,并预计首批芯片将于明年开始在设备中出货。