芯智讯|Arm发布A78、G78、N78内核！还有支持自定义的Cortex-X系列CPU
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北京时间5月26日晚间 ， Arm正式公布了其最新的高端移动内核IP ， 即Cortex-A78 CPU、Mali-G78 GPU以及Ethos-N78 NPU ， 它们将为2021年及以后的下一代旗舰智能手机提供动力 。 与此同时 ， Arm还推出了全新的支持自定义的Cortex-X系列内核 。
Cortex-A78：5nm下性能提升20% ， 功耗降低50%
据介绍 ， Cortex-A78 CPU内核是基于Austin微架构的第三代产品（前两代是Cortex-A76和Cortex-A77） ， 不过 ， Cortex-A78并没有盲目追求性能提升 ， 依然是注重于性能、功耗和面积的平衡 。
根据ARM的说法 ， Cortex-A78的架构性能（也就是IPC）只提升了7% ， 功耗降低了4% ， 内核小了5% ， 四核簇面积的缩小了15% 。 虽然微架构上变化不大 ， 但是如果跟工艺结合起来 ， 那Cortex-A78在5nm加持下就变化很大了 。
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在同样的每核心1W功耗下 ， 基于7nm工艺的Cortex-A77主频可以达到2.6GHz ， 而基于5nm工艺的Cortex-A78频率可达3.0GHz ， 性能提升了20%左右 。
在能耗方面 ， 在相同的性能下 ， 5nm工艺的2.1GHz Cortex-A78功耗比7nm工艺2.3GHz的Cortex-A77降低了50% ， 有助于提高5G手机的续航 。
Arm表示 ， Cortex-A78主要面向2021年及以后的下一代旗舰智能手机 。 不过考虑到现在已经接近年中 ， 最快可能也要2021年底见到相应的产品 。 Arm也没提到有哪些公司现在应用了这个架构 。
全新Cortex-X系列内核：为性能而生
除了Cortex-A78之外 ， Arm此次还推出了全新的Cortex-X系列CPU内核 ， Cortex-X1则是该系列的首款CPU内核 。
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与Cortex-A78还要兼顾性能、功耗、面积不同 ， Cortex-X1使用了全新的架构 ， 是Arm专门为实现性能大幅提升而设计的 。
Cortex-X1还提供了更灵活的定制特性 。 大家都知道 ， Cortex-A系列公版授权能改的地方不多 ， 主要就是缓存部分 ， 而Cortex-X1则允许客户进行自定义 ， 有更多的不同特性 ， 在研发早期阶段就允许客户参与 。
从架构细节上来看 ， Cortex-X1与Cortex-A78都是ARMv8.2指令集下的 ， 指令集是兼容的 ， 但Cortex-X1是自定义CPU内核 ， 解码带宽从4路提升到5路 ， 增加了25% ， NEON浮点从2×128b提升到了4×128b ， 相当于浮点性能翻倍 。 缓存方面 ， Cortex-X1的L1缓存可达64KB ， L2缓存1MB ， L3缓存可达8MB ， 均是Cortex-A78的两倍 。
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那Cortex-X1的性能提升到底如何呢？根据Arm公布的资料显示 ， 与Cortex-A77架构相比 ， Cortex-X1的整数性能提升了30% ， 比最新的Cortex-A78也提升了22% ， 机器学习性能提升了100% 。
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当然 ， 那些性能提升是理论值 。 在SPEC2006的测试中 ， 单核性能提升4%到30%不等 ， 似乎并没有想象中的给力 。 不过需要指出的是 ， 这个测试仍是基于Arm公版Cortex-X1的性能 ， 而后续各芯片厂商推出的自定义的版本性能或将更强 。
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有了Cortex-X1之后 ， 第一个想到的其实就是超大核 ， 因为高通、华为在骁龙865、麒麟990上都设计了三簇核心 ， 不像之前的4＋4大小搭配 ， 而是变成了2＋2＋4或者1＋3＋4等 ， 将其中1个或者2个大核心独立出来 ， 频率也是最高的 。
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