解析ARM全新CPU與GPU架構：術業更專攻？
不管你是追求極致享受的遊戲發燒友，還是單純對消費電子產品感興趣的一般電腦玩家，可能都知道就在最近這幾天，2019年的台北電腦展（Computex）正在如火如荼地舉辦中。不僅AMD、Intel、NVIDIA先後發布了最新款的、性能大幅躍進的CPU、顯卡型號，許多一線PC廠商更是端出了富有創意的大量全新消費旗艦產品，令人眼花繚亂之餘，也不禁稍微感嘆如今的發燒友們消費能力是真的強，而荷包乾癟的自己則略有被市場拋棄之虞。
好在，相比於動輒要價數萬的旗艦配置電腦，和大部分人關係更加「親密」的智能手機價格總歸還是友好一點的。特別是同在本次Computex展會上，身為許多知名旗艦智能手機晶元「爸爸」的ARM高調地發布了全新一代的Cortex-A77 CPU和Mali-G77 GPU兩大全新架構設計，號稱「性能猛增30% 功耗大降50%」之後，更是讓不少手機用戶看到了再一次性能進化的「光明未來」。
請注意，這一次ARM真的沒有吹牛
不過，不同於坊間一片叫好聲的局面，我們三易生活的編輯在看完ARM這次的官宣資料之後，首先想到的卻是：這一次，ARM真的沒有吹牛么？
這可不是我們胡亂質疑業界大佬，而是因為ARM在過去就有過「吹牛」的前科：早在一年前發布Cortex A76架構時，ARM曾經宣稱其相較於上代A75架構性能「大漲35%」，隨後便被我們發現其實際上是以不對等的製程和主頻，在模擬的情況下估算的最大性能差距。如果以同頻率為前提，那麼A76相對於A75的理論最大性能差異僅有15.9%；而如果考慮到智能手機主控普遍並不能以滿頻率長時間運行，去年的新舊架構之間的實際性能差異還會更小一些……
好在，經過我們仔細確認，ARM這次宣稱的性能提升幅度似乎的確要更真實靠譜一點：具體來說，在同樣使用7nm製程、同樣運行在3GHz頻率下時，新的Cortex-A77架構比起前代的Cortex-A76，在不同場合下的性能提升幅度大致在20%~35%之間。儘管數字看起來依然誇張，但這一次，ARM的誠意顯然比去年要更足了一些，也確實讓我們更有理由期待新架構帶來的、更實在的流暢度提升。
全新的GPU，以及從善如流的CPU
有意思的是，本次ARM在發布新品相關性能對比數據時，「實誠」的對象還不只是全新的Cortex-A77 CPU架構，也包括本次一同登場的Mali-G77 GPU。按照ARM的說法，和前代（也就是三星Exynos 9820上使用的Mali-G76MP12和華為海思麒麟980上使用的Mali-G76 MP10）相比，新一代的GPU架構圖形性能提升了30%、AI性能提升60%、如果是在相同的工藝和相同的性能前提下，則G77的能耗比相比G76可以有30%的降低。
很顯然，相比於去年的遮遮掩掩、故意搞不公平對比的情況來說，今年的ARM在發布新品時明顯要有「底氣」了很多。那麼，ARM的「底氣」從何而來呢？是源自於新品的技術大更新么？
某種程度上來說也沒錯：比如說本次的Mali-G76就是基於全新設計的Valhall架構，它採用了全新的超標量設計，在指令集上做了大量改動，甚至還專門針對AI運算設計了獨立的單元（是不是想起了隔壁的NVIDIA？）。以結論而言，Mali-G77著重增強了高抗鋸齒、高解析度以及AI輔助計算方面的性能，相比上代Mali—G76提升幅度高達40%，很明顯是專為4K屏、HDR遊戲等頂級設備和最新遊戲標準而生。
但是，如果你將實現從GPU移向CPU，就會發現與之搭配的Cortex-A77架構其實沒有那麼「全新」。比如說，它所使用的指令集版本依然還是ARM V8.2，而在CPU內部微結構上，這一次的Cortex-A77最大的改進在於將解碼單元寬度從原有的4增加到6，同時將亂序提交窗口從原本的128增大到160——這一段看起來是不是有點暈？沒事，說得更直白一點，它「借鑒」了三星上代自主大核心貓鼬M3的設計——後者在去年年初就做到了6發射和高達228個亂序寬度，比Cortex-A77現在的水平還要高。更有意思的是，在去年8月份的HotChips大會上，三星和ARM還曾就移動晶元是否需要超寬執行性能發生過爭論。現在看起來，很明顯ARM反省了自身當時的行為，選擇了「從善如流」。
ARM這次的秘密在於懂得放棄？
俗話說得好，「步子邁得大了，當心扯著蛋」。在去年ARM發布A76架構時，我們三易生活就曾指出，之所以ARM會用當時手機上還不存在的7nm製程、3GHz超高主頻（這個現在也不存在）作為性能對比的基準，很可能是因為他們原本就打算將Cortex-A76架構瞄準散熱更好、主頻可以輕易做得更高的那些平台。事實上，在當時的ARM官網中，曾經大肆宣傳Cortex-A76具備「筆記本級別性能」，進軍大尺寸計算設備的「野望」昭然若揭。
理想很豐滿、現實很骨感，ARM當時瞄準的是Intel還在「擠牙膏」的酷睿低壓雙核CPU。但他們估計真的沒有想到，隨著Intel和AMD兩家的「戰火」升級，傳統的低功耗x86筆記本CPU會在一兩年內從雙核變四核，從四核又即將變成六核（下一代的酷睿i7-10710U據傳將會是第一款15W六核CPU），再加上諸如AVX512、DL Boost等新指令集的加持，瞬間再一次甩開了和ARM架構的性能差距。
在如今的ARM官網上，你再也看不到Cortex-A76架構關於筆記本應用的說明。ARM將其目標市場改成了手機、家用智能設備和車載平台。而在本次Cortex-A77發布的時候，ARM更是隻字不提筆記本，完完全全將其定位成了「2020年的高性能手機處理器」。
其實，仔細想想，對於ARM來說，專心於低功耗的手機平台、專註優化能耗比才是正經的發展道路。而本次的Cortex-A77之所以敢於以更加實際的性能數據進行宣傳，也不能排除正是得益於專註手機平台、專註高能效優化思路的結果。
所謂「術業有專攻」，用來形容這一次的ARM可謂是恰如其分了。只是，不知道如果看到近期曝光的高通驍龍8CX在「5G筆記本」上大幅上漲的性能表現，ARM會不會又重新心癢起來呢？
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