變革之中，探尋ARM的技術(shù)走向

自從 ARM 宣布接受軟銀 234 億英鎊（320 億美元）的收購要約震撼了業(yè)界，這些天大家都在討論 ARM 對于軟銀的價值以及未來的技術(shù)走向。其實，在近期的媒體會議中，ARM 已從多個方面透露了其在最新技術(shù)領(lǐng)域的產(chǎn)品動向。

10 納米 FinFET 測試芯片——ARM v8-A

5 月中旬，ARM 正式發(fā)布了首款采用臺積電公司(TSMC)10 納米 FinFET 工藝技術(shù)的多核 64 位 ARM v8-A 處理器測試芯片。仿真基準檢驗結(jié)果顯示，相較于目前常用于多款頂尖智能手機計算芯片的 16 納米 FinFET+工藝技術(shù)，此測試芯片展現(xiàn)更佳運算能力與功耗表現(xiàn)。

此款測試芯片的成功驗證(設(shè)計定案完成于 2015 年第四季度)是 ARM 與臺積電持續(xù)成功合作的重要里程碑。該驗證完備的設(shè)計方案包含了 IP、EDA 工具、設(shè)計流程及方法，能夠使新客戶采用臺積電最先進的 FinFET 工藝完成設(shè)計定案。此外，SoC 設(shè)計人員還能利用基礎(chǔ) IP 模塊 (包括標準組件庫、嵌入式內(nèi)存及標準 I/O) 開發(fā)最具競技爭力的 SoC，以達到最高效能、最低功耗及最小面積的目標。

此款最新的測試芯片是 ARM 與臺積電長期致力于先進工藝技術(shù)的成果，基于 2014 年 10 月宣布的首次 10 納米 FinFET 技術(shù)合作。ARM 與臺積電共同的 IC 設(shè)計客戶也獲益于早期獲得 ARM Artisan 物理 IP 與 ARM Cortex-A72 處理器的 16 納米 FinFET+ 設(shè)計定案，此款高效能處理器已被當今多款市場主要和暢銷計算設(shè)備采用。

ARM 執(zhí)行副總裁兼產(chǎn)品事業(yè)部總裁 Pete Hutton 表示，高級移動應(yīng)用 SoC 設(shè)計的首項指導(dǎo)原則就是能效，因為現(xiàn)今市場對設(shè)備性能的要求越來越高。臺積電的 16 納米 FFLL+工藝與 ARM Cortex 處理器奠定了能效的新標準。我們與臺積電在 10 納米 FinFET 工藝技術(shù)上的合作，可確保在 SoC 層面上的效率，使我們的芯片合作伙伴在維持嚴苛的功耗標準的同時能夠有更大空間實現(xiàn)創(chuàng)新。

重新定義高端 IP——ARM Mali-G71 和 ARM Cortex-A73

5 月末，ARM 宣布推出了最新高端移動處理器技術(shù)組合，重新定義了 2017 年推出的旗艦型設(shè)備。屆時，我們將看到基于 Cortex-A73 與 Mali-G71 的設(shè)備脫穎而出，并通過移動設(shè)備感受 4K 視頻，將 VR 和 AR 變成日常體驗。

據(jù)悉，Mali-G71 圖形處理器（GPU）將進一步推動業(yè)界出貨量第一的 ARM Mali 系列發(fā)展。全新的圖形處理器可使下一代高端智能手機的圖形處理性能提升 1.5 倍，電源能效提升 20 %，且每平方毫米性能亦增加 40 %。

Mali-G71 有效地將著色器核心增加至最多 32 個，相當于 Mali-T880 的兩倍，其性能表現(xiàn)已超越現(xiàn)今中端筆記本電腦中所搭載的分立 GPU。Mali-G71 圖形處理器全面支持一致性，有助于簡化軟件開發(fā)并提升效率，在移動功率范圍內(nèi)完整的呈現(xiàn)身歷其境的 VR 與 AR 體驗。Mali-G71 以第三代 GPU 架構(gòu) Bifrost 為基礎(chǔ)，Bifrost 基于前兩代 Utgard 和 Midgard 架構(gòu)的革新技術(shù)。

據(jù)透露，目前的授權(quán)合作伙伴包括海思半導(dǎo)體、聯(lián)發(fā)科技與三星電子等領(lǐng)先芯片供貨商。

Cortex-A73 單核面積小于 0.65 平方毫米（在 10 納米 FinFET 工藝技術(shù)），是至今最小、能效最佳的 ARMv8-A 架構(gòu)“大”核。相較于 Cortex-A72，其先進的移動微架構(gòu)可使電源效率與持續(xù)性能提升 30%。

尺寸和效率的改善讓 Cortex-A73 用于 ARM big.LITTLE 配置時擁有更大的彈性，設(shè)計人員可在單一系統(tǒng)單芯片（SoC）中擴展大核與 GPU 和其他 IP 的配合。迄今為止，已有海思半導(dǎo)體、美滿電子科技（Marvell）和聯(lián)發(fā)科技等十家合作伙伴獲得 Cortex-A73 授權(quán)。

除了智能手機以外，ARM 最新的高端 IP 組合提供了更高的性能密度和吞吐，滿足眾多消費電子產(chǎn)品，包括大屏幕計算設(shè)備、工業(yè)網(wǎng)關(guān)、車用娛樂系統(tǒng)和智能電視的需求。

此外，針對基于全新 ARM Cortex-A73 處理器，并采用臺積電 16FFC（FinFETCompact）工藝的主流移動系統(tǒng)芯片（SoC）已經(jīng)面世。第三代 Artisan FinFET 平臺已對臺積電 16FFC 工藝實現(xiàn)優(yōu)化，有助于 ARM 的 SoC 合作伙伴采用最節(jié)能、高性能的 Cortex-A73，設(shè)計移動和其他消費應(yīng)用，并符合大眾市場的價格需求。

搭載 ARM Cortex-A73 POP IP 的首個臺積電 16FFC 測試芯片已于 2016 年 5 月初完成流片。該芯片使 ARM 的合作伙伴能盡快驗證新產(chǎn)品關(guān)鍵性能和功耗指標。Cortex-A73 是 ARM 最新移動 IP 套件的一部分，在持續(xù)性能和效率上相較 Cortex-A72 有顯著提升。

ARM 物理設(shè)計事業(yè)部總經(jīng)理 Will Abbey 表示，設(shè)計主流移動 SoC 時，設(shè)計團隊都面臨著平衡實施優(yōu)化與成本效益之間的考量。我們與臺積電合作的最新物理 IP 能有效解決這一挑戰(zhàn)，為 ARM 合作伙伴提供了 Cortex-A73 的最佳 SoC 優(yōu)化解決方案。優(yōu)化的 Cortex-A73 POP 解決方案將幫助我們的合作伙伴，促進自身核心實施技術(shù)，并縮短流片周期。

據(jù)悉，ARM 和 TSMC 共同的芯片合作伙伴也將受益于早期獲得 ARM Artisan 物理 IP 和 Cortex-A72 處理器 16nm FinFET+流片，該高性能處理器為當今眾多暢銷的主流計算設(shè)備所采用。

DesignStart——為物聯(lián)網(wǎng)而戰(zhàn)

ARM 于日前拓展了 DesignStart 項目，旨在幫助用戶更簡單、更快捷地獲取 Cadence 和 Mentor Graphics 的 EDA 工具和設(shè)計環(huán)境。全新合作基于 DesignStart 平臺所提供的免費 Cortex-M0 處理器 IP，于 DAC 2016 正式宣布。全新 ARM 認證設(shè)計合作伙伴計劃（ARM Approved Design Partner program）將為 DesignStart 用戶提供全球認證設(shè)計公司名單，助其在研發(fā)期間獲得專家支持。

現(xiàn)在，DesignStart 平臺可為 SoC 設(shè)計人員提供免費的 ARM Cortex-M0 處理器 IP 用于設(shè)計、仿真和原型建模，并且，用戶可選擇以$40,000 美元的價格購買簡化的、標準化的快速授權(quán)。DesignStart 新增的 Cadence 和 Mentor Graphics 工具將加速嵌入式和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域定制化 SoC 的研發(fā)。當測試芯片可以低至$16,000 的成本進行制造（不包括 EDA 工具和 IP 授權(quán)費用），開發(fā)定制化 SoC 的道路將越發(fā)平坦。

ARM 處理器事業(yè)部營銷策略副總裁 Nandan Nayampally 表示，憑借便捷獲取 Cortex-M0 產(chǎn)品組合以及低商業(yè)化費用，ARM DesignStart 平臺已然幫助初創(chuàng)企業(yè)以及 OEM 更輕松地創(chuàng)造嵌入式和混合信號 SoC。簡化獲取 Cadence 和 Mentor Graphics 的 EDA 工具將鼓勵快速創(chuàng)新，并為期望盡快推出嵌入式或物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的公司開啟芯片生產(chǎn)的快速通道。

實時全局光照——讓現(xiàn)實感的更猛烈些

今年，ARM 旗下公司 Geomerics 宣布其 Enlighten 全局光照技術(shù)為開放世界游戲（open-world games）新增大規(guī)模動態(tài)光照功能。增強后的技術(shù)能有效減半實現(xiàn)動態(tài)全局光照效果的性能成本，如日照變化，特別適用于地圖面積遼闊以及長景深的游戲開發(fā)。

Enlighten 的全新技術(shù)包括了一套用于地形、非地形的光照貼圖和光照探針的先進細節(jié)機制。通過使遠景全局光照精度比近景低來解決全局光照，用戶能在相同地圖大小和性能成本的情況下獲得更高的動態(tài)光照效果，或在提升性能表現(xiàn)的同時賦予用戶相同的視覺體驗。

ARM 全球副總裁兼多媒體處理器部門總經(jīng)理 Mark Dickinson 表示，ARM Enlighten 全局光照技術(shù)的不斷增強，也不斷刷新了以往游戲光照的效果。為更龐大游戲世界所提供的新功能，將突破從前的性能掣肘，賦予玩家前所未有的游戲品質(zhì)和風格體驗。這將鼓舞游戲工作室將最新的動態(tài)全局光照效果應(yīng)用于即將推出的開放世界游戲。

ARM 高級業(yè)務(wù)經(jīng)理商德明強調(diào)說，以手游市場為例，由于競爭越來越激烈，只有現(xiàn)實感非常強、畫面及用戶體驗非常逼真的產(chǎn)品才會從無數(shù)的競爭者中脫穎而出。光照對于現(xiàn)實感、渲染效果極為重要，Enlighten 產(chǎn)品與傳統(tǒng)技術(shù)不同，它可以對光照的變化做出預(yù)計算，從而為客戶帶來節(jié)省巨大研發(fā)成本的可能。

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