ARM ha presentado sus tecnologías de procesadores móviles de próxima generación y se esperan dispositivos de consumo para finales de año. La compañía está revisando su marca, actualizaciones arquitectónicas y poniendo mayor énfasis en la inteligencia artificial y las capacidades de trazado de rayos.
ARM está cambiando el nombre de su línea de CPU, reemplazando los núcleos Cortex-X y A con una nueva serie C1 (núcleos Ultra, Performance, Pro y Nano). Las GPU de Mali también cambiarán de nombre, y la línea Immortalis dará paso a las marcas G1-Ultra, Premium y Pro.
Todos los nuevos núcleos C1 se basan en la arquitectura ARMv9.3, lo que elimina la línea Cortex-X de múltiples niveles. Los núcleos C1-Ultra y Performance suceden al Cortex-X925, el C1-Pro reemplaza al Cortex-A725 y el C1-Nano es una renovación del Cortex-A520. El C1-Performance es una variante un 35% más pequeña del C1-Ultra, dirigida a conjuntos de chips de nivel medio-alto con un ligero compromiso de rendimiento.
El C1-Ultra muestra una ganancia de IPC del 12 % sobre el Cortex-X925, con un aumento de rendimiento general de alrededor del 25 % si se tiene en cuenta un proceso de 3 nm y una velocidad de reloj más alta de 4,1 GHz (en comparación con los 3,6 GHz del Cortex-X925). También ofrece el mismo rendimiento que su predecesor y consume un 28% menos de energía. Esto se logra a través de una ventana desordenada más grande (que maneja ~2000 instrucciones en vuelo frente a las ~1500 del X925) y un aumento del 33 % en el ancho de banda de la caché de instrucciones L1.
El C1-Pro se centra en mejoras de front-end, con un predictor de rama y un búfer de destino de rama (BTB) más grandes, mayor ancho de banda de datos L1 y menor latencia TLB L2, lo que contribuye al ahorro de energía. ARM afirma que el C1-Pro ofrece el mismo rendimiento que el Cortex-A725 con una reducción de energía del 26% o un 11% más de rendimiento con la misma potencia. El C1-Nano ofrece un aumento del 26 % en la eficiencia energética con respecto al Cortex-A520, con ganancias de rendimiento modestas del 5 al 8 %, ya que está diseñado para tareas en segundo plano.
Una incorporación clave a las nuevas CPU es SME2, la última extensión de ARM para acelerar las cargas de trabajo de aprendizaje automático. SME2, que se basa en el SME original con instrucciones multivectoriales, compresión de peso y redes binarias, se encuentra fuera del núcleo como una unidad de ejecución compartida. Cada núcleo de la serie C1 puede decodificar instrucciones SME2 y la unidad puede apagarse cuando no esté en uso. ARM afirma una reducción de latencia de 4,7 veces en el reconocimiento de voz, una codificación de tokens 4,7 veces más rápida y un salto de rendimiento promedio de 3,7 veces en una selección de otras cargas de trabajo en comparación con el mismo núcleo de CPU C1-Pro sin SME2.
La nueva GPU Mali G1-Ultra ofrece un rendimiento un 20 % mejor para juegos e inferencia de aprendizaje automático, un 9 % menos de energía por cuadro y un trazado de rayos hasta 2 veces más rápido en comparación con el Immortalis G925 del año pasado. El trazado de rayos 2 veces más rápido se logra mediante soporte de hardware para recorrido BVH y un algoritmo de rayo único. La RTU (Unidad de trazado de rayos) se puede desconectar cuando no está en uso. La GPU G1 viene en diferentes estilos de marca según la cantidad de núcleos: más de 10 núcleos con trazado de rayos es un G1-Ultra, 6-9 núcleos es un G1-Premium y 1-5 núcleos es un G1-Pro.
La plataforma Lumex de ARM tiene como objetivo acelerar el tiempo de comercialización con soluciones de plataforma completas, incluidos diseños listos para la integración de chips y colaboraciones más estrechas con fundiciones como TSMC. La plataforma interna Lumex Reference FPGA de la compañía insinúa una configuración móvil de gama alta: dos núcleos C1-Ultra de 4,1 GHz emparejados con seis núcleos C1-Pro de 3,5 GHz, dos unidades SME2, un caché L3 de 16 MB, un Mali-G1 Ultra de 14 núcleos y 16 MB de caché a nivel de sistema, todo en 3 nm. Para conjuntos de chips casi emblemáticos, ARM sugiere cambiar el C1-Ultra por el C1-Premium. Los conjuntos de chips de nivel medio podrían presentar un único núcleo Ultra o Premium combinado con tres núcleos Pro y cuatro núcleos Nano.
La compañía anticipa que MediaTek Dimensity 9500 será el primer SoC insignia que contará con los nuevos núcleos de CPU C1 de ARM y la GPU G1-Ultra, con la posibilidad de que el Google Tensor G6 del próximo año también adopte la nueva serie C1.
