ARM新一代超級核心發布！一性能直接翻番

• 2021 年 5 月 25 日
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• ARM, ARMv9, Cortex-X2, CPU處理器

今天，ARM發布了2020年度新品家族，包括純粹64位的超大核心Cortex-X2、大核心Cortex-A710、小核心Cortex-A510(分別取代X1、A78、A55)，三級快取和叢簇設計DSU-110，互連網格網路IP CI-700，晶片網路IP NI-400。

今年3月底，ARM正式發布了64位指令集ARMv9，號稱10年來最重要的創新，IPC性能提升多達30％。

4月底，我們看到了ARMv9指令集的首個產品，面向數據中心的Neoverse N2(同時還有32位的Nerovers V1)。

現在，ARMv9首次來到了消費級市場，而且同時用於三種不同級別的核心，上來就是完整的一整套解決方案。

先來看超大核心X2，僅支援AArch64 64位指令而不再兼容32位，擁有全新層級的性能。

前端方面，分支預測與預取單元解耦分離，從而可以在內核之前提前運行，從而減少預測錯誤，同時改進了分支預測精度，提升了大型指令負載的性能。

核心方面，流水線長度從11個指令周期減少到10個，其中分派階段從2個周期減少到1個，這可是個非常大的變動。

同時，亂序執行窗口增大了最多30％，244條增至最多288條，再加上指令壓縮和綁定，實際還可以保存更多。

FP/ASIMD流水線現在支援SVE2，矢量長度為128b，可以大大提升機器學習性能。

後端方面，載入存儲窗口和結構增大了33％，可以提升記憶體級並行度，一級快取d-TLB也增大了20％，另外增強了數據預取能力。

性能方面，ARM宣稱X2相比於X1整數性能提升16％，機器學習性能則可以翻一番，不過注意對比時X2的三級快取容量為8MB，增大了一倍。

X1核心何時商用取決於晶片廠商，不過ARM提到它正在用於筆記型電腦等大屏計算設備，顯然已經有了不少設計，只待宣布。