寫在天璣9200和驍龍8 Gen2釋出前!深入瞭解ARM Cortex-X3和G715 GPU

今年的智慧手機不僅整體銷量出現了下滑,還陷入了更深層的【內卷】之中,聯發科和高通都將下一代頂級SoC移動平臺的釋出時間提前,天璣9200將於11月8日釋出,驍龍8 Gen2則會在11月15日~17日期間亮相。如果不出意外,最快在本月底,我們就能買到搭載上述晶片的下一代安卓旗艦了。

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作為面向2023年安卓旗艦的移動平臺,聯發科天璣9200和高通驍龍8 Gen2都能輕鬆突破120萬分數的安兔兔測試成績。

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其中天璣9200整合的GPU也異軍突起,在GFXBench的曼哈頓3。0 1080p離屏測試中高達328FPS,曼哈頓3。1 1080p離屏測試也有228FPS。這個成績甚至已經超越了蘋果A16,非常有機會反超驍龍8 Gen2整合的Adreno 740。

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而天璣9200和驍龍8 Gen2無比強悍的秘訣,則是源於【ARM TCS 22】平臺(ARM Total Compute Solutions 2022,ARM整體計算解決方案2022)。

ARM TCS 22是個啥?

在PC領域,英特爾會用第12代酷睿、第13代酷睿劃分新舊平臺,很容易理解。ARM每年也會迭代一次核心IP架構,但都是用Cortex-A77(2019年釋出)、Cortex-X1/A78(2020)、Cortex-X2/A710/A510(2021)來命名,普通使用者表示【看不太懂】。

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從今年開始,【ARM TCS 22】就代表ARM在2022年推出的核心IP,同時還將去年釋出的Cortex-X2等上代架構【追封】為【ARM TCS 21】。以後就簡單了,明年和後年將會陸續推出【ARM TCS 23】和【ARM TCS 24】,我們可以透過ARM TCS後面的年份判斷架構的新舊和強弱,是不是相對好記一點點了?

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聯發科天璣9200和高通驍龍8 Gen2的強來源於ARM TCS 22,而ARM TCS 22的強,則表現在隸屬於該平臺的Cortex-X3、Cortex-A715和Cortex-A510 Refresh(CPU)架構,它們均基於ARMv9-A指令集打造,主打【可選】的更多核心數量、更高的效能和更低的功耗,而且可以構成最多高達12核心的【頂級移動晶片】(面向PC市場,手機領域就別想了)。

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同時,ARM TCS 22還包含Immortalis-G715、Mali-G715和Mali-G615三款GPU,它們均採用第四代Valhall體系結構,之間的差異主要是著色器的配置和計算單元數量不同,其中Immortalis-G715還是家族唯一硬體支援光線追蹤技術的GPU IP。

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在聯發科天璣9200和高通驍龍8 Gen2正式釋出之前,咱們還是先來仔細回顧一下Cortex-X3、Cortex-A715和Cortex-A510 Refresh以及Immortalis-G715的特色吧。

Cortex-X3

長篇大論的背景技術咱們今天就不再贅述了,大家只需知道,Cortex-X3得益於底層最佳化,擁有更強的分支預測效能、更寬的執行視窗、更短的流水線級別和更快的存取速度。ARM官方的資料顯示,當Cortex-X3採用了和Cortex-X2相同的製程工藝、主頻和快取設計時,其IPC效能(單核成績)可以提升11%。

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Cortex-A715

Cortex-A715可以視為Cortex-A710的最佳化版,從ARM官方公佈的資料來看,在使用相同製程工藝、相同主頻和快取設計的前提下,Cortex-A715較之Cortex-A710的IPC效能可以提升5%,功耗降低的幅度則達到了20%。此外,今年的Cortex-A715不再支援AArch32指令,面對Android系統生態保有量依舊不低32位應用,就需要輪到Cortex-A510 Refresh上場了。

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Cortex-A510 Refresh

Cortex-A510 Refresh(又稱Cortex-A510 V2)也是Cortex-A510的最佳化版,其主要變化是功耗降低了5%,同時加入了對AArch32指令,也就是32位應用的支援。

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這意味著,採用ARM TCS 22平臺的處理器,在執行32位應用時可以直接切換到A510 Refresh小核執行,較之ARM TCS 21平臺晶片在遇到32位應用,哪怕只是音樂播放器也必須啟用高功耗的Cortex-A710要省電得多。

更強悍的GPU

雖然ARM TCS 21平臺中的Mali-G710就已經支援光線追蹤技術了,只是其並非硬體光追,屬於軟體光追的範疇(藉助移動端光線追蹤SDK),開啟光追後發熱高,功耗大。

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在ARM TCS 22平臺中,Immortalis-G715首次加入了硬體光追技術,可以搭配10個~16個計算核心,官方稱其效能較之上代Mali-G710在同等功耗下可提升15%,同性能時功耗下降15%,機器學習效能直接翻番。

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Mali-G715其實就是沒有硬體光追單元的Immortalis-G715,最多可以搭配7個~9個計算核心,而Mali-G615則支援1個~6個核心,效能墊底。

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上述三款GPU IP均支援VRS可變重新整理率,自動判別玩家不關注的景物、角度,比如遠處的樹皮,快速轉身時候“途經”角度上的事物等。然後儘量減少對這些地方的細節處理,比如用更粗糙的材質等等,這就是大家聽到的“減少渲染”和“降低細節”,在不影響正常畫質的情況下,提升遊戲幀數。

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從已知的訊息來看,天璣9200和驍龍8 Gen2都會採用Cortex-X3和Cortex-A715,但它們的Cortex-A510是否為Refresh版還存在懸念(大機率是,否則無法解決執行32位應用的問題)。如果天璣9200的GPU效能真的可以反超驍龍8 Gen2,那將是一件極具歷史意義的事情。

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要知道,過去高通一直都以獨享的【Adreno】自豪,一直壓得ARM的【親兒子】Mali GPU喘不過來氣。Immortalis-G715能否成為ARM的翻身之作?讓我們拭目以待吧。