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重大飞越:Arm全新GPU强在哪里

2019-06-10 15:51
Ai芯天下
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身为许多知名旗舰智能手机芯片核心的ARM高调地发布了全新一代Cortex-A77CPU和Mali-G77GPU两大全新架构设计,号称性能猛增30%功耗大降50%之后,让众多手机用户看到了再一次性能进化的未来。

很显然,相比于去年故意搞不公平对比的情况来说,今年的ARM在发布新品时明显要有底气了很多。那么,ARM的底气从何而来?

AI芯天下丨重大飞越:Arm全新GPU强在哪里

全新GPU架构时隔三年亮相

近期,ARM发布了基于Valhall架构的Mali-G77GPU,这次 Mali-G77 的提升可不小,据称在工艺不变的情况下实现了1.4倍的提升,性能提升40%、效能提升30%,性能密度提升30%、机器学习性能提升60%。

Arm的全新GPU架构:Valhall(古挪威语Valh ll,即Valhalla)。新架构带来了全新的ISA和计算核心设计,试图解决Bifrost架构的主要缺点,并且看起来与我们看到的其他GPU供应商采用的设计方法非常相似。

Arm承诺的是,能效和面积密度(基于ISO性能和工艺)提高30%,以及GPU上的机器学习推理工作负载性能提高60%。

和前代在三星Exynos 9820上使用的Mali-G76MP12和华为海思麒麟980上使用的Mali-G76 MP10相比,Arm新一代的GPU架构图形性能提升了30%、AI性能提升60%、如果是在相同的工艺和相同的性能前提下,则G77的能耗比相比G76可以有30%的降低。

在2019年底和2020年,SoC的性能预计将比2019年的器件提高40%。下一代SoC预计只有很小的工艺节点改进,因此这里引用的大部分提升都归功于新Mali-G77 GPU的架构和微架构的飞跃。

Arm预计明年使用G77的SoC性能将提高1.4倍。以三星的Exynos9820作为G76的参考,这意味着未来的G77 SoC将以更高的功率效率(假设维持功率水平不变)接近苹果的A12 GPU性能。这将使高通陷入麻烦,因为它将明显超越当前一代Adreno 640,但预计高通也将推出新一代GPU。

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Mali-G77应用体验提升明显

Mali-G77 着重增强了高抗锯齿、高分辨率以及 AI 辅助计算方面的性能,专为4K 屏、HDR 游戏等顶级设备和最新游戏标准而生,为开发人员提供了更好的性能,帮助他们为手机应用生态设计更具沉浸感的游戏。

手机可以更流畅地处理计算机视觉、设备优化等类似的任务。如果是在相同的工艺和相同的性能前提下,G77 的能耗相比 G76 可以有 30% 的降低。

预计Mali-G77 将会在未来高通、三星的移动处理器上使用,这两款新架构会为智能手机性能方面取得巨大进步,特别是在 AI 方面。

随着游戏市场的需求的持续增长,特别时是移动游戏市场的快速增长,成为了推动GPU算力需求增长的主要动力。全新推出的Mali-G77 GPU将可迎接这一挑战。

Mali-G77采用了全新的Valhall构架,在性能上,与上一代的Mali-G76 GPU相比,Mali-G77具有近40%的性能提升。同时Mali-G77还在关键的微构架上进行强化,包括引擎、texture pipes和load store caches,并将功耗效率以及性能密度均提升了30%。

除此之外,Mali-G77同时带来60%的机器学习性能提升,显著提升推论与神经网络(NN)性能,为设备带来更先进的片上人工智能功能。这些世代的持续强化为开发人员提供更多的性能能力,以便他们为移动App生态设计出更多沉浸式的游戏。

Mali-G77在性能上,与上一代的 Mali-G76 GPU 相比,Mali-G77 具有近 40% 的性能提升。同时 Mali-G77 还在关键的微构架上进行强化,包括引擎、texture pipes 和 load store caches,并将功耗效率以及性能密度均提升了 30%。

除此之外,Mali-G77 同时带来 60% 的机器学习性能提升,显著提升推理与神经网络性能,以支持更多的人工智能应用。新的芯片设计将为开发人员提供更大的发挥空间,为移动 APP 生态催生出更多的新形式交互体验。

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Mali翻身的时代来了

一直以来,ARM的Mali系列GPU在不少人眼中,性能都比较中规中矩。无论是采用以华为为代表的少核高频,还是以三星为代表的多核低频的调度模式,都难以实现令人满意的性能体验。

这也是自研GPU的苹果和高通一直在跑分上占据绝对优势的原因。而ARM最新推出的Mali-G77,终于让人看到了一点翻身的趋势。

相比A77 传承和延续A76 的架构,Mali-G77 首度舍弃了沿用多代的Bifrost架构,转而采用全新的Valhall架构。

基于此,Mali-G77 能效和面积密度相比G76 提升了30%,GPU机器学习的负载性能提升了60%。也就是说,这些以往在GPU并不占优势的平台,将很有可能会大幅缩短和高通的距离,假使后者不大幅提升GPU性能的话。

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