ARM heeft zijn mobiele processortechnologieën van de volgende generatie onthuld, waarvan consumentenapparaten tegen het einde van het jaar worden verwacht. Het bedrijf vernieuwt zijn branding, architecturale updates en legt meer nadruk op AI- en ray tracing-mogelijkheden.
ARM geeft zijn CPU-lijn een nieuwe naam en vervangt de Cortex-X- en A-kernen door een nieuwe C1-serie (Ultra-, Performance-, Pro- en Nano-kernen). De Mali GPU’s krijgen ook een nieuwe naam, waarbij de Immortalis-lijn plaats maakt voor de G1-Ultra-, Premium- en Pro-branding.
Alle nieuwe C1-cores zijn gebaseerd op de ARMv9.3-architectuur, waardoor de meerlaagse Cortex-X-reeks wordt geëlimineerd. De C1-Ultra- en Performance-kernen volgen de Cortex-X925 op, de C1-Pro vervangt de Cortex-A725 en de C1-Nano is een vernieuwing van de Cortex-A520. De C1-Performance is een 35% kleinere variant van de C1-Ultra, gericht op chipsets uit het hogere middensegment met een klein prestatiecompromis.
De C1-Ultra vertoont een IPC-winst van 12% ten opzichte van de Cortex-X925, met een algehele prestatieverbetering van ongeveer 25% als rekening wordt gehouden met een 3 nm-proces en een hogere kloksnelheid van 4,1 GHz (vergeleken met de 3,6 GHz van de Cortex-X925). Hij biedt ook dezelfde prestaties als zijn voorganger, terwijl hij 28% minder stroom verbruikt. Dit wordt bereikt door een groter out-of-order-venster (het verwerken van ~2.000 instructies tijdens de vlucht versus de ~1.500 van de X925) en een toename van 33% in de bandbreedte van de L1-instructiecache.
De C1-Pro richt zich op verbeteringen aan de voorkant, met een grotere branch-voorspeller en branch target buffer (BTB), hogere L1-databandbreedte en lagere L2 TLB-latentie, wat bijdraagt aan energiebesparingen. ARM beweert dat de C1-Pro dezelfde prestaties biedt als de Cortex-A725 met een vermogensreductie van 26% of 11% meer prestaties voor hetzelfde vermogen. De C1-Nano biedt een boost van 26% in energie-efficiëntie ten opzichte van de Cortex-A520, met bescheiden prestatieverbeteringen van 5-8%, aangezien hij bedoeld is voor achtergrondtaken.
Een belangrijke toevoeging aan de nieuwe CPU’s is SME2, de nieuwste uitbreiding van ARM om de werklast van machine learning te versnellen. SME2, dat voortbouwt op de oorspronkelijke SME met multi-vectorinstructies, gewichtscompressie en binaire netwerken, bevindt zich buiten de kern als een gedeelde uitvoeringseenheid. Elke kern uit de C1-serie kan SME2-instructies decoderen en de eenheid kan worden uitgeschakeld wanneer deze niet in gebruik is. ARM claimt een latentiereductie van 4,7x in spraakherkenning, 4,7x snellere tokencodering en een gemiddelde prestatiesprong van 3,7x over een selectie van andere workloads vergeleken met dezelfde C1-Pro CPU-kern zonder SME2.
De nieuwe Mali G1-Ultra GPU biedt 20% betere prestaties voor games en machine learning-inferentie, 9% minder energie per frame en tot 2x snellere ray tracing vergeleken met de Immortalis G925 van vorig jaar. De 2x snellere raytracing wordt bereikt door hardwareondersteuning voor BVH-traversal en een single-ray-algoritme. De RTU (Ray Tracing Unit) kan worden voorzien van een stroomvoorziening wanneer deze niet wordt gebruikt. De G1 GPU is verkrijgbaar in verschillende merkvarianten, afhankelijk van het aantal cores: 10+ cores met ray-tracing is een G1-Ultra, 6-9 cores is een G1-Premium en 1-5 cores is een G1-Pro.
Het Lumex-platform van ARM heeft tot doel de time-to-market te versnellen met complete platformoplossingen, inclusief ontwerpen die klaar zijn voor chipintegratie en nauwere samenwerkingen met gieterijen als TSMC. Het interne Lumex Reference FPGA-platform van het bedrijf duidt op een hoogwaardige mobiele configuratie: twee 4,1 GHz C1-Ultra-cores gecombineerd met zes 3,5 GHz C1-Pro-cores, twee SME2-eenheden, een 16 MB L3-cache, een 14-core Mali-G1 Ultra en 16 MB cache op systeemniveau, allemaal op 3 nm. Voor chipsets van bijna vlaggenschipkwaliteit stelt ARM voor om de C1-Ultra te ruilen voor de C1-Premium. Mid-tier chipsets kunnen een enkele Ultra- of Premium-kern bevatten, gecombineerd met drie Pro-kernen en vier Nano-kernen.
Het bedrijf verwacht dat de MediaTek Dimensity 9500 de eerste vlaggenschip-SoC zal zijn met ARM’s nieuwe C1 CPU-kernen en de G1-Ultra GPU, met de kans dat de Google Tensor G6 van volgend jaar ook de nieuwe C1-serie zal adopteren.
