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ARM每年都會更新一次核心IP（公版架構），比如去年發布的Cortex-X2、Cortex-A710和Cortex-A510 Refresh（下文簡稱TCS 21），就因為改用面向下一個10年的ARMv9-A指令集而廣受關注。
可惜，首發這三個核心IP的高通新驍龍Gen1卻因採用三星4nm工藝，在功耗和發熱方面的表現很差。直到聯發科天機9000，以及改用台積電4nm工藝的驍龍8+的發布，才挽回了一點點口碑。
日前，ARM正式發布了2022年度的核心IP——Cortex-X3、Cortex-A715和Cortex-A510 Refresh（下文簡稱TCS 22），它們同樣基於ARMv9-A指令集打造，主打（可選）更多的核心數量、更高的性能（峰值性能提升25%）和更低的功耗（能效提升20%）。此外，Mali GPU也進行了同步更新，下一代Mali-G715和Mali-G615 GPU已經蓄勢待發。
更多的核心數量和變化
ARM為TCS 22，也就是Cortex-X3、Cortex-A715和Cortex-A510 Refresh準備了優化的DynamIQ技術以及全新的動態共享單元DSU-110，最多可以實現8（X3）+4（A715）+0（A510 Refresh）共計12核心設計，滿足頂級遊戲手機、平板電腦甚至PC對性能的苛刻要求。此外，還能實現1+4+4和2+2+4等核心組合。
DSU-110在微體系結構方面沒有顯著變化，ARM對其的調整主要是為額外的內核做好設計準備，對依賴內核數量的區域進行了更新，方案商可以根據需求，選擇塞進更多的Cortex-X3實現更高性能，或是僅保留Cortex-A510實現更小的功耗。
TCS 22還通過對全新IP、Cortex-M85等組件的支持以及軟體優化，在AI機器學習領域實現了顯著的提升，在各項測試中都有著30%~43%的增長。
TCS 22在安全性方面引入了對非對稱MTE（內存標記擴展）的支持，屬於去年TCS 21首發對稱MTE的擴展。記憶體區域和相關指標會標記為相同的標籤，並由CPU檢查是否相符。如果存在差異，則CPU會停止處理。對於不對稱MTE，CPU可以在裝載命令期間更新觸發器，而在內存命令期間異步更新內存區域。
ARM還帶來了增強的安全功能，禁止對用戶模式下較低特權區域進行內核級訪問，旨在防止用戶模式攻擊（例如通過欺詐內核進行攻擊）。
TCS 22中使用的CoreLink CI-700相干互連技術和CoreLink NI-700片上網絡互連技術沒有什麼變化，但針對台積電和三星最新的4nm、5nm工藝進行了特殊的優化，支持連接Cortex-M85，用於嵌入式解決方案，如智能揚聲器或作為全天候處理器，使用DSP和機器學習功能來處理智慧型手機上的語音命令。此外，ARM還未開發者提供了方便的開發平台及工具VFP，可以更好地仿真測試等等。
CPU性能的變化
作為新一代的超級大核，Cortex-X3將解碼器每周期指令從5個提升到6個，亂序執行窗口從288提升到320個，整數ALU單元從4個提升到6個，L2緩存容量從512KB提升到1MB，L3緩存容量可達8MB。在性能方面，對比當前最新Android旗艦智慧型手機提升了25%，單核心效能較之英特爾最新的酷睿i7處理器（i7-1260P，28W）還要快34%。
當然，這些比較存在很多限制條件，體現的也是基準測試中的部分項目。從ARM公布的IPC性能提升數據來看，Cortex-X3實際的IPC提升為11%，這個還是相對靠譜的。
作為新一代的大核，Cortex-A715此次不再追求更高的性能，而是主打更好的能效。從ARM公布的數據來看，Cortex-A715相較於上代Cortex-A710，能在相同性能下節省20%的能耗，或是可以在相同功耗下提升5%的性能。
作為新一代的小核，Cortex-A510 Refresh依舊注重更好的能效，和上代產品相比在相同性能時可以減少5%左右的能耗。
需要注意的是，在TCS 21時代，只有Cortex-A710同時支持Aarch32和Aarch64，運行老舊32位應用時存在功耗高的問題。在TCS 22時代，Cortex-A715不再支持Aarch32，而是讓Cortex-A510 Refresh可以兼容Aarch32，但僅限特定的選擇中。根據金標聯盟最新發布的時間表，從今年12月起主流應用商店就將全面過渡到64位應用，遊戲更新也不再允許單獨更新32位包，估計到了TCS 23時代，ARM將在核心IP層面徹底放棄Aarch32。
GPU性能的變化
ARM同步發布的Immortalis-G715、Mali-G715和Mali-G615也值得引起我們關注，它們均支持VR，旗艦型號還能在智慧型手機、平板電腦和ARM筆記本電腦身上實現硬體光線追蹤。
Immortalis-G715、Mali-G715和Mali-G615都採用第四代Valhall體系結構，它們之間的差異只是著色器的配置和計算單元數量不同。其中Immortalis-G715定位旗艦，也是家族唯一硬體支持光線追蹤技術的GPU IP，最多可以搭配16個RTU，可選10~16個計算單元。
Mali-G715和Immortalis-G715的差別是不含RTU，可選7~9個計算單元。Mali-G615的計算單元數量下降到1~6個，性能墊底。
根據ARM的官方數據顯示，TCS 22（1+3+4+Mali-G715）的遊戲性能較之上代可以提升28%，值得期待。
據悉，TCS 22最快在2022年底就能商業化，首發Cortex-X3、Cortex-A715和Cortex-A510 Refresh這些CPU IP的晶片應該就是高通驍龍Gen2了，不知道這款未來的旗艦能否藉助新工藝和新IP摘掉「火爐」之名？
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