واحد خبر mobile.ir : شرکت Arm در روز سه‌شنبه 28 ژوئن 2022 (7 تیر 1401) از نسل جدید CPUهای موبایلی خود پرده‌برداری کرد؛ این شرکت سال گذشته اولین پردازنده‌های مبتنی بر معماری Armv9 شامل Cortex-A710 ،Cortex-X2 و Cortex-A510 و گرافیک‌های G710 و G510 را معرفی کرد و حالا با ایجاد برخی تغییرات دست به آپدیت این مجموعه زده است. محصولات جدید Arm شامل دو پردازنده جدید Cortex-X3 و Cortex A715 (به‌ترتیب جانشین‌هایی برای X2 و A710) به‌روزسانی‌هایی برای Cortex-A510 دو گرافیک Mali-G715 و Mali-G615 و یک گرافیک جدید و پرچمدار به‌نام Immortalis-G715 می‌شود که این آخری برای اولین بار در این خانواده ظاهر شده است.

Arm Cortex-X3

خانواده پردازنده‌های کاستوم X شرکت Arm نخستین بار با Cortex-X1 در سال 2020 متولد شد که اندکی بعد در Snapdragon 888 کوالکام و Exynos 2100 سامسونگ و بعدها در Google Tensor نقش هسته‌های برتر یا پرایم را بر عهده گرفت. این CPU به‌گفته Arm در مقایسه با هسته‌های A77 نسل قبلی خود تا 30 درصد کارایی بالاتری داشت و قدرتی فراتر از حد معمول ارائه می‌‌کرد؛. این خانواده سال گذشته شاهد حضور نسل جدید این پردازنده‌ها بود که طبق انتظار، Cortex-X2 نام گرفت و در توصیف آن از 16 درصد سرعت بالاتر در مقایسه با Cortex-X1، سخن به میان آمده بود. دو برابر شدن پرفورمنس یادگیری ماشینی، بهبود حداکثر 40 درصدی پرفورمنس تک رشته‌ای در مقایسه با پردازنده‌های میان‌رده لپ‌تاپی سال 2020، امکان تجمع در کلاسترهای 8 هسته‌ای با پشتیبانی از 16 مگابایت حافظه کش L3 و اتصال به دیگر بلاک‌های IP نظیر هسته‌های GPU و DRAM از جمله دیگر ویژگی‌های ذکر شده برای X2 در زمانی معرفی این پردازنده بود. معرفی Cortex-X3 در این شرایط و با توجه به عملکرد موفق دو نسل قبلی، بهبود همه‌جانبه‌ای را در مشخصات این پردازنده می‌طلبد.

Cortex-X3 به‌گفته شرکت Arm در یک ست‌آپ مشابه (شامل فرایند پردازشی سرعت کلاک و کش یکسان) تا 11 درصد پرفورمنس بالاتری را در مقایسه با Cortex-X2 سال قبل نشان می‌دهد. در این میان اگر تأثیر انتقال به نسل آینده فرایندهای ساخت یعنی لیتوگرافی‌های 3 نانومتری را نیز در نظر بگیریم این ارتقاء پرفورمنس به 25 درصد نیز قابل افزایش خواهد بود. Arm در این نوبت نیز از مقایسه این پردازنده با همتایان لپ‌تاپی آن فروگذار نکرده و از 34 درصد ارتقاء عملکرد تک رشته‌ای نسبت به یک پردازنده میان‌رده اینتل یعنی Core i7-1260 سخن به میان آورده است. Cortex-X3 البته هنوز با همتایان اپلی آن یعنی Apple M1 و Apple M2 فاصله داشته اما این فاصله کم‌تر از گذشته شده است.

X3 در دستگاه‌های مختلف از موبایل و تلویزیون‌های دیجیتال گرفته تا لپ‌تاپ‌ها و دسک‌تاپ‌ها از چینش 12 هسته‌ای در فرایند طراحی DSU و 16 مگابایت حافظه کش L3 پشتیبانی می‌کند که جدا از ویزگی‌های جدید، در مقایسه با Cortex-X2 با پشتیبانی از حداکثر 8 هسته نیز 50 درصد ارتقاء یافته است. در این حالت می‌توان به چینش‌های پیشرفته‌ای در لپ‌‌تاپ‌های سطح بالا دست یافت که در آن برای مثال از 8 هسته قدرتمند Cortex-X3 و 4 هسته Cortex-A715 استفاده شده است.

Arm Cortex-A715

Cortex-A710 سال گذشته اولین نسل از پردازنده‌های پیشرفته عادی Arm بود که بر مبنای معماری 64 بیتی Armv9 طراحی شده و در مقایسه با Cortex-A78 پیش از آن 10 درصد پرفورمنس بالاتر، 30 درصد مصرف انرژی بهینه‌تر و 2 برابر عملکرد بهتر یادگیری ماشینی را ارائه می‌کرد. نسل جدید این سری یعنی Cortex-A715 بیش از ارتقاء عملکرد بر مصرف انرژی متمرکز شده جایی‌که به‌گفته Arm در یک شرایط یکسان تا 20 درصد انرژی کم‌تری نسبت به Cortex-A710 سال گذشته مصرف می‌کند که مطمئنا در دوام بالاتر باتری دستگاه‌های مبتنی بر این پردازنده تأثیر فراوانی بر جای خواهد گذاشت از این گذشته با وارد کردن تأثیر مهاجرت از لیتوگرافی 5 نانومتری به 3 نانومتری که در سال آینده رخ خواهد دارد، کیفیت صرفه‌جویی انرژی در این هسته‌ها، طبیعتا از این نیز فراتر خواهد رفت. A715 البته در زمینه پرفورمنس نیز شرایط بهتری نسبت به A710 دارد اما این اختلاف ناچیز بوده و به تنها 5 درصد می‌رسد و در مقام مقایسه می‌توان آن را مشابه Cortex-X1 دو سال قبل دانست.

Arm Cortex-A510

Arm در سال گذشته با معرفی Cortex-A510 بالاخره پس از 4 سال هسته‌های سطح پایین این شرکت را نیز ارتقاء داد که نسبت به Cortex-A55 سال 2017 تا 35 درصد در فرایندهای تک‌هسته‌ای سریع‌تر بوده، 3 برابر توانایی یادگیری ماشینی بیش‌تری داشته و 20 درصد نیز انرژی کم‌تری را مصرف می‌کرد. Arm در این نوبت طبق روال قابل پیش‌بینی تغییر بزرگی در A510 نداده و تنها مصرف انرژی این هسته‌ها را 5 درصد کاهش داده است.

Immortalis-G715

شرکت Arm هر ساله در کنار معرفی هسته‌های پردازشی Cortex-A از گرافیک‌های مرجع این مجموعه با پیشوند Mali نیز رونمایی می‌کند که در این نوبت نیز شرایط به‌روال گذشته است؛ این بار اما جدا از گرافیک‌های عادی Mali از یک گرافیک پیشرفته و سطح بالای جدید به نام Immortalis-G715 رونمایی شده که می‌توان آن را معادل هسته‌های Cortex-X‌ در دنیای گرافیک دانست؛ به بیان دیگر Immortalis-G715 گرافیک پرچمدار و سطح بالای شرکت Arm است که «نهایت تجربه بازی با بالاترین پرفورمنس و ویژگی‌های گرافیکی بسیار عالی» را در اختیار سازندگان قرار می‌دهد. از جمله این ویژگی‌های برجسته باید به پشتیبانی از ray tracing سخت‌افزاری در موبایل اشاره کرد که با وجود آن‌که پیش از این در پروسسور Exynos 2200 سامسونگ با گرافیک AMD پیاده‌سازی شده بود اما از نگاه Arm برای اولین بار به‌صورت ویژه برای موبایل طراحی شده است.

ویژگی ray tracing که به رهگیری نور ترجمه شده در مفهوم مد نظر این مطلب به روشی برای دنبال کردن نور و سایه در بازی‌ها اطلاق می‌شود که در طی آن، واحد پردازش گرافیک، مشابه دنیای واقعی مسیر تمامی منابع نوری حاضر در صحنه و بازتاب آن‌ها از روی سطوح را شبیه‌سازی و محاسبه کرده و بدین‌ترتیب بار پردازشی سنگینی را به دوش می‌کشد. در Immortalis-G715 اما به‌گفته Arm تنها 4 درصد از فضای هسته سایه‌زن برای این ویژگی اشغال شده و 300 درصد پرفورمنس بالاتری در مقایسه با راه‌کارهای نرم افزاری پیاده‌سازی این ویژگی (برای نمونه نسبت به Mali-G710 سال گذشته) ارائه می‌کند.

البته این نکته را نیز نباید فراموش کرد که ساخت بازی‌های مبتنی بر این ویژگی، عملا بسیار پر هزینه و پیچیده بوده و از طرف دیگر بسیاری از سازندگان بازی نیز اغلب بیش‌ترین تلاش خود را بر ارائه بازی‌های قابل انجام در اکثر دستگاه‌های موبایلی متمرکز کرده و بدین‌ترتیب مشاهده طیف وسیعی از بازی‌های موبایلی که از این قابلیت گرافیک Immortalis-G715 بهره می‌برند حداقل در ابتدا، چندان نزدیک به واقعیت به‌نظر نمی‌رسد.

این گرافیک که در مقایسه با نسل قبلی GPUهای سطح بالای Mali به‌لطف پیشرفت‌های معماری و امکان ارائه آن در چینش 16 هسته‌ای تا 15 درصد پرفورمنس بالاتری را ارائه می‌دهد، از ویژگی VRS یا سایه‌زنی با سرعت متغیر نیز پشتیبانی می‌کند که این یکی نیز در گرافیک Exynos 2200 سامسونگ حضور داشت و در طی آن تمرکز اصلی GPU بر رندر کردن بخش‌هایی از صحنه متمرکز می‌شود که دارای بالاترین جزییات هستند و برای بقیه قسمت‌ها از نرخ سایه‌زنی پایین‌تری استفاده می‌کند. بدین‌ترتیب بدون ایجاد تغییرات گسترده در کیفیت تصویر، در مصرف انرژی صرفه‌جویی می‌شود. این ویژگی به‌گفته Arm در برخی بازی‌ها به 40 درصد بهبود سرعت فریم می‌انجامد.

Mali-G715 و Mali-G615

Arm علاوه بر گرافیک سطح بالای Immortalis-G715 گرافیک‌های عادی Mali خود را نیز در این نوبت ارتقاء داده و از دو گرافیک Mali-G715 و Mali-G615 رونمایی کرده است. در این دو گرافیک از ray tracing‌ سخت‌افزاری خبری نیست اما هر دو از ویژگی VRS یا سایه‌زنی با ترخ متغیر و ویژگی‌های سطح بالای بازی پشتیبانی می‌کنند. عامل تفکیک این دو گرافیک را باید در تعداد هسته‌های آن‌ها جست‌وجو کرد که در Mali-G715 مابین 7 تا 9 هسته خواهد بود اما در Mali-G615 حداکثر به 6 هسته محدود شده است.

Arm Total Compute Solutions 2022

نسل جدید هسته‌های پردازشی و گرافیکی شرکت Arm در ذیل نسل دوم راه‌کار جامع شرکت Arm یعنی Total Compute Solutions 2022 ارائه می‌شود که در آن فناوری‌های متمایز این نسل شامل تمامی تجهیزات محاسبانی برای تغذیه یک دستگاه در دسته‌بندی‌های متنوع قرار می‌گیرد.

برای مثال در بخش راه‌کارهای پریمیوم یا پیشرفته، هسته‌های Cortex-X3، همراه با Cortex-A715 و Cortex-A510 و گرافیک Immortalis-G715 قرار می‌گیرد که نشان آن‌ها را در گوشی‌های پرچمدار، لپ‌تاپ‌ها و دسک‌تاپ‌ها می‌توان مشاهده کرد. سطح بعدی به راه‌کارهای عملکردی یا performance solutions تعلق دارد که بر هسته‌های A715 و A510 همراه با گرافیک‌های Mali-G715 و Mali-G615 متمرکز شده و در گوشی‌های رده میانی، کروم‌بوک‌ها و تلویزیون‌های ظاهر می‌شوند. در نهایت در پایین‌ترین سطح که از آن با عنوان راه‌کارهای بهره‌وری یا efficiency solutions یاد می‌شود هسته‌های A510 همراه با گرافیک Mali-G310 قرار دارد که برای گوشی‌های سطح پایین، ساعت‌های هوشمند، عینک‌های واقعیت افزوده و موارد مشابه کاربرد خواهند داشت.