参与：吴攀、蒋思源

在 PC 制造商展示最新和最好的英特尔 CPU 计算机的 2017 台北国际电脑展（Computex Taipei 2017）举办期间，其移动端的竞争对手 ARM 在另一个地方制造了一个大新闻：推出了新一代 ARM CPU 和 GPU。ARM 官方宣布 Cortex-A75 是其新的旗舰级移动处理器设计；据称这款芯片相比于当前的 A73 有 22% 的性能提升。与其一起发布的还有新的 Cortex-55（其功率效率超过了 ARM 之前设计的所有中端 CPU）和 Mali-G72 图形处理器（相比于前一代 G71 有 25% 的效率提升）。这样的效率提升是演进式的且可预测的，但这个新阵容的革命性的地方还是在人工智能方面：这是专为解决板上人工智能和机器学习而设计的第一套处理元件。

另外，ARM 去年为提升增强现实和虚拟现实的高功耗任务而进行的更新也得到了进一步的扩展。AnandTech 通过 5 页的长文对 ARM 的新一代 CPU 进行了解读，机器之心对这篇文章的 Introduction 部分进行了编译介绍，同时也进行了一定程度的扩展，更多详情请访问文末链接查阅。

ARM 正在快速发展，按每年一次的节奏推出新的处理器 IP。它发展这么快，部分原因是其在非常多的行业有非常多的合作伙伴，另外一部分是因为它必须保证自己的 IP 能跟上技术的发展和需求——从更高质量的显示到人工智能。为了跟上发展步伐，ARM 在不同的地方设立了多个设计团队并行研发。

在去年举办的 ARM 年度 TechDay 上，ARM 推出了 Mali-G71 GPU（第一款使用其新的 Bifrost GPU 架构的 GPU）和 Cortex-A73 CPU（在移动端替代 A72 的 CPU）。而值得注意的是，这是新的 little core。

一年过去了，又是一届 TechDay，ARM 又推出了新的 ARM IP。在过去几年中，AnandTech 仔细深入了解这些最新的技术，包括 DynamIQ、Mali-G72 GPU、Cortex-A75 和 Cortex-A55 等。

A57 与 A53 一起已经被使用了好几年，它们都可以自己单独作为处理器或作为 big.LITTLE 配置中的 little core。它们取得了巨大的成功，ARM 发出了 40 多份授权许可，在短短 3 年之内就有 17 亿产品出货。但在这段时间内，ARM 每年都在推出新的 big core，从 A57 到 A72 再到 A73。而 A53 则一直没变，并且 big core 和 little core 之间的性能鸿沟则在持续拉大。

当时我们预测，A55 的重点应该是性能提升。A53 的 dual-issue、in-order core 已经实现了很好的数据通量；这也是 A55 的起点，所以 ARM 的重点放到了内存系统的提升上。新的数据预取器和集成二级缓存将延迟减少了 50%，另外还有一个额外的三级缓存层为 A55 带来了显著更好的内存性能——在 LMBench 内存复制测试中带来了近 2 倍的提升。由 ARM 提供的数据也显示，相比于 A53，A55 在 SPECint 2006 上实现了 18% 的性能增益以及在 SPECfp 2006 也实现了 38% 的性能增益。这些数字以及在表格中给出的其它数字是在同样的频率、同样的一级缓存和二级缓存大小、同样的编译器等情况下比较的。实际的增益应该还会更高一点一点，因为合作伙伴的 SoC 设计还将受益于额外添加的 L3 缓存。

但这些额外的性能提升并不是免费得来的。A55 的功耗相比于 A53 提升了 3%（同样的工艺和同样的工作频率）。但因为其更高的性能，在运行 SPECint 2000 时功效仍然提升了 15%。

A55 还包含多个新特性，可以帮助其向新市场扩展。虚拟主机扩展（VHE：Virtual Host Extensions）对汽车市场和先进的安全与可靠性功能而言非常重要，开奖，包括架构上的 RAS 支持和用于各级缓存的 ECC/parity，这些对许多应用而言都非常重要，包括自动化和工业应用。它也有一些用于基础架构应用的新功能，包括一个新的 Int8 点积指令（可用于加速神经网络）。因为 A55 兼容 DynamIQ，所以它也可以进行 cache stashing 和接入 256 位 AMBA 5 CHI 端口。

ARM 去年推出 A73 时谈到了持续性能表现的提升，以及紧密的热封套。换句话说，A73 的提升不只是在功率效率上面。而 A75 则走向了另一个方向：利用 A73 的热余量（thermal headroom），ARM 的重点是在提升性能的同时保持和 A73 同样的效率。