从消费级应用拓展到智慧家居、智慧城市：Arm全面计算解决方案步步为“赢”

从消费级应用拓展到智慧家居、智慧城市：Arm全面计算解决方案步步为“赢”-存储在线

技术正在极大地影响着人们工作生活，学习休闲的方式。统计表示，全球每个手机用户的数据正每个月19GB的增量增长，而柔性屏、AI光学甚至生成式AI以及大型语言模型等一些新形态、新的产品陆续出现，对移动平台的算力需求也前所未有的高涨。

事实上，手机给人们带来了各种各样的体验，这些体验对机器的智能、视觉体验等方面都提出了更高的要求。

在以Arm推动的数字生活中，芯片是核心。

“作为世界上最受青睐的芯片之一，Arm也在持续的创新，这种创新包括硬件、还有软件、平台，除了自身，还有很多大厂，以及一些专门领域开展设计的初创公司；基于Arm的这个芯片正在释放成百上万开发人员创意的潜力，打造出更多的沉浸式的体验。” 6月初，Arm 产品营销副总裁Ian Smythe在Arm媒体技术日上表示。

来自 Arm总部的技术专家们也深度解读 Arm 全面计算解决方案，包括在CPU、GPU、安全及软件方面的最新技术动态，分享来自 Arm 在终端设备领域的应用创新和市场洞见，并与莅临现场的媒体进行深入讨论。

突破移动市场的界限，全面计算解决方案惊世登场

为满足定义未来计算的复杂需求，确保数百万开发者能够轻松地在 Arm 架构的平台上实现无缝开发，2021年5月，Arm发布了首款全面计算解决方案（TCS21），旨在通过提供出色的性能、安全性、可扩展性和效率，以一整套专为无缝协同工作而设计和 IP 组合满足各类消费级设备市场的专用处理需求。

借助该平台解决方案，SoC设计商能够轻松应对其计算子系统构建和配置过程中的诸多挑战，包括开发用于总线互联、系统级缓存 (SLC) 和内存管理单元 (MMU) 的第三方系统 IP，以及将所有组件集成到CPU 和 GPU 集群等各个环节中遇到的问题。

“Arm 全面计算解决方案大幅降低了 SoC 设计的复杂性，助力设备制造商更专注于实现其真正的商业价值，推出差异化的硬件和软件，减少了工程成本和资源消耗，缩短了产品上市时间。”Arm终端事业部产品管理高级总监Kinjal Dave表示。

一年后，Arm推出的2022全面计算解决方案（TCS22），进一步完善各类终端市场的用户体验。TCS 22发布之后，为更多的开发人员提供了更高的性能和更高的效率。TCS 22包括Cortex-X3系列以及Immortalis-G715系列，也包含Arm的硬件光线跟踪等最新技术，吸引了OPPO、vivo、三星、小米、荣耀等领先的手机厂商，继续突破移动市场的界限。

今年5月底，在全面计算解决方案TCS 21及TCS22成功应用、取得双位数增长的基础上，Arm再度更新推出了64位的2023 全面计算解决方案，不断创新并突破计算平台的能力极限。

TCS23亮相，全面计算解决方案再度升级

“与前几代产品一样，Arm 全面计算解决方案（TCS23）可以解决核心工程设计中的挑战，并顺应更广泛的移动计算趋势，包括对更复杂的用户体验、新软件功能的需求以及对更高性能和效率的持续突破。”Kinjal Dave表示。

据Kinjal Dave介绍，TCS23集成了一系列新推出的Arm IP产品，包括CPU、GPU和其他系统IP，旨在为下一代移动设备提供广泛的计算功能和应用场景：如基于第五代GPU架构构建的、具有突出性能和能效的Immortalis-G720、Mali-G720和Mali-G620；由Cortex-X4、Cortex-A720、Cortex-A520 CPU以及DynamIQ Shared Unit、DSU-120组成的Armv9.2计算集群，这些组件协同合作实现了两位数的性能、效率和功耗提升，所有新的IP均实现了系统级优化，共同提高了TCS23平台的可扩展性和效率表现。

Arm终端事业部产品管理高级总监Saurabh Pradhan表示，Armv9 CPU、DSU、计算集群，以及全新的 Armv9.2 架构印证了 Arm 始终坚持不懈地推进技术创新，以期为下一代消费电子设备带来更加出色的性能和效率。

谈到Arm CPU 集群， Arm首席CPU架构师兼研究员Ian Caulfield表示，Arm提供三个不同的微架构，针对不同的应用场景提供灵活的配置，从而获得最佳的产品效果。Cortex-X 支撑着最高性能的应用，而低功率的 Cortex-A520主要支持背景低密度的任务，实现最低可控的功效。居中的 Cortex-A720提供持续的性能。

与 上一代Cortex-X3 相比较，Cortex-X4 在各种工作负载上有 13% 性能的提升，某些工作负载上与性能可提升多达70%；与 Cortex-A715 相比，Cortex-A720 实现了 10% 的性能提升。

在GPU方面，迄今为止，Arm GPU出货量已逾 90 亿颗，为众多开发者的应用提供了规模空前的目标群体，今年的出货量将比去年增加 10 亿，相当于地球上平均每个人都拥有超过一个 GPU。此外，Arm 提供的业内先进的图形功能、优化和开发工具，可助力开发者打造更出色的应用体验。

与上一代产品相比，Immortalis-G720实现了15%的性能的提升与40%内存带宽用量的降低，以更可持续的高帧率保证了高质量的画面、提供沉浸式的体验。

被ARM称之为DSU-120的八核集群集成到了 TCS23 CPU 集群。 Arm首席DSU架构师兼研究员Alex Waugh介绍了 DSU-120 的优势：相比DSU-110，DSU-120支持更多CPU核心，支持最多32MB的L3缓存；它拥有同类最佳的电源管理，所引入的先进的断电模式，针对 3 级动态电源可实现动态能耗 7% 的降低，针对缓存丢失可以实现18%的动态能效降低，在静态电耗方面也有进一步的节约。

除了新的IP，TCS23还提供了一系列专门为全新一代安卓操作系统量身定制的设计、开发、优化工具，以及用于加速SOC设计的物理实现支持。

同时Arm还持续开发Arm NN和Arm Compute Library等软件库，助力开发者在Armv9架构上优化其机器学习(ML)工作负载的执行效率。自今年年初以来，Arm NN 和 Arm Compute Library 在安卓平台上面向 Google Apps 开放后已经开发者广泛采用，Arm正努力在安卓内核层中无缝启用IP及全新功能。

“TCS23 为开发者提供了各种免费的工具和资源，以供其在基于 Arm 架构的移动设备上优化应用。”Kinjal Dave告诉媒体，基于全新 Armv 9.2 架构搭建的 TCS23，Arm为合作伙伴提供突破能效和性能边界所需的前沿技术，助其打造更为出众的移动 SoC；合作伙伴还可以基于 TCS23 进行不同配置，自行创建可扩展性高的计算解决方案，让 TCS23 的强大功能惠及广泛的消费类细分市场。

“Arm 全球的移动开发者数量近 900 万人，Arm 为编写更简单、更安全、更快速的软件提供了其所需的灵活性和通用性，Kinjal Dave为此无比自豪。

在安全方面，Arm 继续致力于通过 TCS23 引入全新先进技术来发展平台安全性，提高安全保障。

行业应用升级：从消费级应用扩展到智慧家居、智慧城市

早期，全面计算解决方案着重面向游戏领域，Arm与主流游戏引擎企业建立了深入的合作伙伴关系，以确保其图形工具提供高度可扩展的游戏优化效果，同时详细资源可帮助开发者创作专属的游戏内容。

经过两年多的演绎，全面计算解决方案（TCS23）以超优质性能和计算密集型体验满足高端和旗舰智能手机及笔记本电脑的常见需求，从而推动了整个系统的性能和效率提升，可呈现更具冲击力的视觉效果，例如流畅的沉浸式 AAA 级移动游戏体验、图像和视频增强等先进 AI 应用场景以及设备多任务处理，并以高性能和高能效的巧妙平衡，支持无间断运行数天的体验。

这也意味着，全面计算解决方案的应用领域已经开始面向更多的行业和领域，如面向智慧家居的可视终端、监控与护理；面向城市建设的智慧建筑领域，以及面向生产车间的可视化管理等等。