Arm dévoile la plate-forme TCS23 avec des cœurs de calcul visuel et plus encore

La semaine dernière, Arm a publié Arm Total Compute Solutions (TCS23), une suite de propriété intellectuelle (IP) Arm construite sur la dernière architecture ARMv9. Ce package offre aux concepteurs une approche mixte pour les applications informatiques mobiles via un portefeuille d'IP CPU, GPU, système et logiciel.

L'une des caractéristiques les plus remarquables du TCS22 de l'année dernière était l'introduction du lancer de rayons matériel sur le GPU Immortalis Arm. L'annonce de cette année améliore à la fois ses offres CPU et GPU, principalement grâce à des améliorations de la puissance et de l'efficacité avec des performances similaires ou améliorées.

Le TCS22 comprend trois nouvelles gammes de processeurs Arm Cortex axées sur l'informatique des appareils mobiles tels que les smartphones, les tablettes et les ordinateurs portables. En particulier, les processeurs Cortex sont destinés à permettre des applications à forte intensité graphique telles que les jeux, la réalité augmentée/virtuelle, l'apprentissage automatique et la sécurité sur l'appareil.

Le Cortex-X4 est un cœur de processeur hautes performances de quatrième génération de la gamme Arm de la série X. Construit sur la dernière architecture ARMv9.2, l'appareil dispose d'une vitesse d'horloge de 3,4 GHz, d'un cache L1 (65 Ko), d'un cache L2 (0,5 à 2 Mo) et d'un cache L3 (32 Mo). De plus, la bande passante des instructions a été augmentée à 10 instructions par cycle. Ces mises à jour entraîneraient un gain de performances de 15% par rapport au processeur Cortex de dernière génération.

Le nouveau Cortex-A720 64 bits se concentre sur l'efficacité énergétique, en particulier dans les applications qui doivent équilibrer les performances et la durée de vie de la batterie dans une configuration informatique big.LITTLE hétérogène. Il comprend les caches I et D L1 (32 Ko ou 64 Ko), le cache L2 (128 Ko/256 Ko/512 Ko) et le cache L3 en option (256 Ko à 32 Mo). Avec cet appareil, Arm signale une amélioration de 20 % de l'efficacité énergétique et une amélioration de 4,5 % des performances par rapport à la génération précédente.

Enfin, le Cortex-A520 64 bits est un autre processeur mis à jour, axé sur l'efficacité pour les charges de tâches légères et en arrière-plan dans une configuration big.LITTLE. Le processeur comprend un cache I et un cache D L1 (32 Ko ou 64 Ko), un cache L2 en option (128 Ko/192 Ko/256 Ko/384 Ko/512 Ko) et un cache L3 en option (256 Ko à 32 Mo). Par rapport à la dernière génération, Arm indique une amélioration de 22 % de l'efficacité énergétique et une amélioration de 8 % des performances.

L'unité partagée DynamIQ 120 (DSU-120) prend en charge jusqu'à 14 cœurs de processeur d'architecture de classe A dans un cluster. Il fournit un système de mémoire L3 partagé, des fonctionnalités de sécurité, une logique de contrôle et une interface SoC. Arm a présenté plusieurs configurations de base pouvant prendre en charge des applications allant des appareils portables aux ordinateurs portables hautes performances, prenant en charge l'approche "mix-and-match".

Le TCS23 comprend également trois architectures GPU de cinquième génération. Leurs configurations techniques de base sont presque identiques, avec quelques différences clés dans le nombre de cœurs pris en charge. Dans certains cas, il existe également des fonctionnalités facultatives de lancer de rayons. Ce sont des GPU mobiles destinés à prendre en charge les jeux mobiles AAA, tels que Genshin Impact ou Fortnite.

Le premier est l'Immortalis-G720 ciblant les smartphones phares pour les jeux et l'apprentissage automatique. Il comprend Deferred Vertex Shading, 2x/4x/8x/16x multi-sampling anti-aliasing, raytracing et la prise en charge de l'API pour OpenGL ES 1.1/2.0/3.2, Vulkan 1.3 et OpenCL 1.2/2.1/3.0 Full Profile. Le GPU est évolutif jusqu'à 10 cœurs ou plus et fournit également des capacités matérielles de lancer de rayons, ce qui en fait le plus performant des trois offres de GPU. L'Immortalis-G720 aurait un gain de performances de 15%, utilisant 40% de bande passante mémoire en moins par rapport à la dernière génération d'architectures GPU Arm.

Le Mali-G720 partage les mêmes spécifications techniques que l'Immortalis-G720, bien qu'il ne soit évolutif que de six à neuf cœurs, et dispose de capacités de lancer de rayons matérielles en option. Le dernier mais non le moindre est le Mali-G620, qui partage une fois de plus la même configuration de base mais n'est évolutif que de un à cinq cœurs, offrant l'option GPU la plus légère.

Arm affirme que TCS23 améliore les capacités d'apprentissage automatique grâce à une combinaison de matériel et de logiciels.

Pour les applications d'apprentissage automatique basées sur le processeur telles que l'inférence INT8 pour la détection/classification d'objets, la reconnaissance en temps réel et le suivi de la pose du corps, la société a signalé une amélioration de 12 % pour le Cortex-X4, une amélioration de 9 % pour le Cortex-A720 et 13% d'amélioration pour le Cortex-A520 par rapport à ses prédécesseurs. Du côté du GPU, les optimisations dans Arm NN et Arm Compute Library ont fourni une amélioration par 4 des tâches d'apprentissage automatique.

TSC23 fournit également quelques améliorations de sécurité. La plate-forme prend en charge le cadre de virtualisation Android pour les appareils basés sur Arm 64, l'authentification par pointeur (PAC) et l'identification de la cible de branche (BTI) pour éliminer les attaques de programmation orientée retour (ROP) et de programmation orientée saut (JOP).