身為許多知名旗艦智能手機芯片核心的ARM高調地發布了全新一代Cortex－A77CPU和Mali－G77GPU兩大全新架構設計，號稱性能猛增30％功耗大降50％之后，讓眾多手機用戶看到了再一次性能進化的未來。

很顯然，相比于去年故意搞不公平對比的情況來說，今年的ARM在發布新品時明顯要有底氣了很多。那么，ARM的底氣從何而來？

全新GPU架構時隔三年亮相

近期，ARM發布了基于Valhall架構的Mali－G77GPU，這次 Mali－G77 的提升可不小，據稱在工藝不變的情況下實現了1．4倍的提升，性能提升40％、效能提升30％，性能密度提升30％、機器學習性能提升60％。

Arm的全新GPU架構：Valhall（古挪威語Valh ll，即Valhalla）。新架構帶來了全新的ISA和計算核心設計，試圖解決Bifrost架構的主要缺點，并且看起來與我們看到的其他GPU供應商采用的設計方法非常相似。

Arm承諾的是，能效和面積密度（基于ISO性能和工藝）提高30％，以及GPU上的機器學習推理工作負載性能提高60％。

和前代在三星Exynos 9820上使用的Mali－G76MP12和華為海思麒麟980上使用的Mali－G76 MP10相比，Arm新一代的GPU架構圖形性能提升了30％、AI性能提升60％、如果是在相同的工藝和相同的性能前提下，則G77的能耗比相比G76可以有30％的降低。

在2019年底和2020年，SoC的性能預計將比2019年的器件提高40％。下一代SoC預計只有很小的工藝節點改進，因此這里引用的大部分提升都歸功于新Mali－G77 GPU的架構和微架構的飛躍。

Arm預計明年使用G77的SoC性能將提高1．4倍。以三星的Exynos9820作為G76的參考，這意味著未來的G77 SoC將以更高的功率效率（假設維持功率水平不變）接近蘋果的A12 GPU性能。這將使高通陷入麻煩，因為它將明顯超越當前一代Adreno 640，但預計高通也將推出新一代GPU。

Mali－G77應用體驗提升明顯

Mali－G77 著重增強了高抗鋸齒、高分辨率以及 AI 輔助計算方面的性能，專為4K 屏、HDR 游戲等頂級設備和最新游戲標準而生，為開發人員提供了更好的性能，幫助他們為手機應用生態設計更具沉浸感的游戲。

手機可以更流暢地處理計算機視覺、設備優化等類似的任務。如果是在相同的工藝和相同的性能前提下，G77 的能耗相比 G76 可以有 30％ 的降低。

預計Mali－G77 將會在未來高通、三星的移動處理器上使用，這兩款新架構會為智能手機性能方面取得巨大進步，特別是在 AI 方面。

隨著游戲市場的需求的持續增長，特別時是移動游戲市場的快速增長，成為了推動GPU算力需求增長的主要動力。全新推出的Mali－G77 GPU將可迎接這一挑戰。

Mali－G77采用了全新的Valhall構架，在性能上，與上一代的Mali－G76 GPU相比，Mali－G77具有近40％的性能提升。同時Mali－G77還在關鍵的微構架上進行強化，包括引擎、texture pipes和load store caches，并將功耗效率以及性能密度均提升了30％。

除此之外，Mali－G77同時帶來60％的機器學習性能提升，顯著提升推論與神經網絡（NN）性能，為設備帶來更先進的片上人工智能功能。這些世代的持續強化為開發人員提供更多的性能能力，以便他們為移動App生態設計出更多沉浸式的游戲。

Mali－G77在性能上，與上一代的 Mali－G76 GPU 相比，Mali－G77 具有近 40％ 的性能提升。同時 Mali－G77 還在關鍵的微構架上進行強化，包括引擎、texture pipes 和 load store caches，并將功耗效率以及性能密度均提升了 30％。

除此之外，Mali－G77 同時帶來 60％ 的機器學習性能提升，顯著提升推理與神經網絡性能，以支持更多的人工智能應用。新的芯片設計將為開發人員提供更大的發揮空間，為移動 APP 生態催生出更多的新形式交互體驗。

Mali翻身的時代來了

一直以來，ARM的Mali系列GPU在不少人眼中，性能都比較中規中矩。無論是采用以華為為代表的少核高頻，還是以三星為代表的多核低頻的調度模式，都難以實現令人滿意的性能體驗。

這也是自研GPU的蘋果和高通一直在跑分上占據絕對優勢的原因。而ARM最新推出的Mali－G77，終于讓人看到了一點翻身的趨勢。

相比A77 傳承和延續A76 的架構，Mali－G77 首度舍棄了沿用多代的Bifrost架構，轉而采用全新的Valhall架構。

基于此，Mali－G77 能效和面積密度相比G76 提升了30％，GPU機器學習的負載性能提升了60％。也就是說，這些以往在GPU并不占優勢的平臺，將很有可能會大幅縮短和高通的距離，假使后者不大幅提升GPU性能的話。

新趨勢GPU性能是提升重點

今年ARM選擇小幅升級CPU，大幅升級GPU核心的性能，其實是和現在智能手機行業透露出的趨勢有關。

隨著5G時代的來臨，未來勢必將會迎來畫面和引擎更強大的手機游戲，而這勢必需要更高性能的GPU核心承載。

可以預見的是，這些游戲將會和同樣在5G時代爆發的云游戲呈現分庭抗禮的趨勢，用戶對手機游戲的選擇性明顯更豐富。另外，目前在CPU部分，其實ARM的性能已經足夠滿足普通消費者的性能體驗需求。

只要芯片廠商在SoC的架構上設計得當，無論是跑分還是實際體驗，差距都不會特別大。事實上，這一趨勢在 2019 年的驍龍855、麒麟 980 以及三星Exynos9820 上就已經有所顯現。

ARM暫停合作對華為的影響

日前，ARM宣布正在考慮對華為停止技術接觸，即在未來停止一切技術支持以及新的授權合作。

這對于華為來說是一個重大事件，但對于華為來說短期內綜合影響處于可控的范圍內，而長期來看這卻有可能會是一件標志性事件，會對華為、ARM和中國半導體業界都產生深遠影響。

ARM剛好在宣布暫停與華為合作的數天后發布了全新的核心A77和GPU核心G77，估計華為目前尚未獲得這兩個核心的授權，這對華為明年研發手機芯片將造成影響。

ARM暫停合作對華為的影響將在明年逐漸開始體現，這是因為華為后續由于無法獲得ARM全新核心的授權，它要采用ARM的最新版核心將受到限制，影響有多嚴重得看這次ARM暫停合作的時間有多長。

事實上，ARM也在聲明中表示，公司重視與合作伙伴海思的關系，希望迅速解決這個問題。

未來發展主要方向

根據Newzoo預計，到2021年，全球游戲市場產值將高達近1740億美元，成為全球最大營收的市場之一。其中移動游戲市場將是其最大的推動力，到2021年全球移動游戲市場規模將達到912億美元。

人工智能正在成為便攜設備中不可或缺的組成部分，拍照中的場景識別、增強現實中的物體識別都需要特殊的算力。

面對目前不斷出現的深度學習手機應用，ARM 一直在主推異構計算方式：使用手機芯片中的 CPU、GPU 和 ISP 協同工作承擔相應任務。ARM推出下一代旗艦芯片架構，GPU提升60％，NPU即將上線。

結尾：

眾所周知，ARM核心一向是華為、三星和高通移動平臺的基礎，雖然三星和高通都在積極自研CPU或GPU，但仍然離不開ARM。可以預見，全新GPU會對 2020年智能手機處理器產生明顯的影響。

總體趨勢來看，智能手機這個市場雖然依然很大，但已經不足以支撐 ARM 的地位和野心；于是在堅守戰場之外，ARM 也在以求變之心積極擴展戰場，比如PC、物聯網和大型圖像處理。