除了iPhone搭载自研的A系列芯片，安卓厂商的SoC大多来自高通、联发科、三星。
▲图片来自:wccftech
高通、联发科、三星对SoC自主设计CPU和GPU架构参与不深，更倾向于Arm的公版架构。
这样，就有问题了。当Arm公版架构设计不好的时候，很容易引起连锁反应，旗舰芯片表现不佳。最后，安卓旗舰产品也会大面积发热耗电。
▲图片来自:权力的游戏
如果芯片代工厂的工艺良率不高，那就是雪上加霜。
近年来，Android高端SoC也陷入了这样的恶性循环。近几年各个工厂的Android旗舰也受到了拖累。
原本比较小众的SoC知识，逐渐成为普通消费者的购买认知。
但相对于难以追赶的工艺技术，Arm公版架构定型后，仍然可以通过优化逐步扭转劣势。
▲第一代Armv9 CPU核心图片来自:Arm
去年，Arm将Armv9指令集引入公共架构，带来了三个新的公共CPU核心，Cortex-X2、Cortex-A 710和Cortex-A510。
最后，在骁龙8 Gen1和天机9000中，这种全新的架构相比上一代有所改进，但仍有很大的优化空间空。
在几天前的Total Compute Solutions 2022大会上，Arm公布了最新一代的公共架构，包括三个新的Cortex-A CPU内核和一个新的GPU系列。
新一代CPU架构的核心几乎都是围绕着优化和增强，而GPU才是真正的创新。
专注于提高CPU的能效比
Arm芯片的优势是能效比，但是近几年超大核Cortex-X的出现也开始让Arm芯片在移动端的绝对性能有了很大的进步。
新Cortex-X3的出现仍然是为了达到最佳性能。在与Cortex-X2相同的3.3GHz时钟频率下，X3的性能提高了25%。
如果X3运行在3.6GHz，与一些主流笔记本处理器相比，它有34%的改善。
显然，Cortex-X3超级核心的超频潜力和更高的性能是针对Arm PC的，而不是针对下一代手机旗舰SoC的。
从命名上看，大Cortex-A715更像是之前A710的改进，重点是效率。
核心结构优化后，Cortex-A715带来了5%的性能提升，同时能耗降低了20%。
从曲线上看，A715在任何状态下都比A710有更好的能效比。也正因如此，Arm也表示A715在相同的频率和缓存下，拥有堪比X1的性能。
另外，在大核心上，Arm完全取消了对32位app的支持。因此，A715的指令解码器尺寸相比前作缩小了4倍，使A715核在面积、功耗和执行上更高效。
核心的名字仍然是Cortex-A510，但是Arm已经进行了优化，称之为全新的A510。
新的A510内核改善了时序并优化了效率，从而降低了5%的功耗。最重要的是，A510重新加入了对32位应用程序的支持。
为此，这款全新的A510还将应用于物联网等其他领域。同样，也不仅仅是智能手机。
除了三个自有Cortex内核的优化迭代，Arm的DSU也更新为支持12个内核和16MB三级高速缓存。
所以未来的Arm处理器可能会有更丰富的核心组合。除了常见的1+3+4三集群架构，还可以是1+4+4、2+2+4等组合。，甚至在一些高能芯片上，可以使用8+4+0的极端组合。
总的来说，Arm新一代的Cortex内核大多是在优化上一代的结构，试图提供更好的能效比，纠正上一代的一些不合理设计。
另外，Arm的核心设计并不局限于智能手机，而是开始扩大各个核心的覆盖范围。超大芯X3专注于PC领域，中芯A510面向物联网等领域的兼容性更强。
GPU轻追将成为标配。
以前Arm的公共GPU弱于CPU核，更像是一个基础配置。
Arm的Mali GPU公版继续迭代。在上一代旗舰芯片中，Mali的公版在性能上接近高通开发的Adreno。
随着新CPU内核的发布，Arm也更新了新的公共GPU。与以往的套路升级不同，这次Arm带来了全新的旗舰系列Immortalis。
▲ Immortan Joe图片来自:疯狂的麦克斯4
Immortalis系列和Mali最大的功能区别是支持光线追踪。核心上，Immortalis-G715至少有10个核心，而Mali-G715可以搭载7~9个核心。
核数上的差距和硬件上对光线追踪的支持，让Immortalis-G715更有用。像Cortex-X3，更像是提前为Arm桌面芯片铺路。
Arm的产品管理总监Andy Craigen声称，Immortalis-G715只使用了4%的着色器核心面积，通过硬件加速带来了约3倍的性能提升。
其实在上一代Arm的Mali-G710 GPU上，就提供了基于软件的光线追踪。此外，三星的Exynos 2200也与AMD合作，推出了对光线追踪的硬件支持。
Arm和芯片厂商都在提前布局移动端的光线追踪，但目前大部分演示都是Demo，游戏开发者也没有明确的动作。
▲新的GPU光线追踪Demo演示，注意光影的变化。图片来自:Arm
对于手机3D游戏来说，附着了各式各样的硬件灯，有些就像黎明前的黑暗。
不过Arm的Paul Williamson在接受TheVerge采访时暗示，明年搭载Immortalis-G715 GPU的终端上市时，会有相应的产品提供有趣的体验。
▲图片来自:安卓权威
更新后的Mali-G715和Cortex-A715一样，注重能效的提升，相比G710进行了15%的能效优化。
此外，Arm还更新了一款GPU，Mali-G615，定位略低于Mali-G715。不同的是它的核心更少，面对的是中端Arm处理器。
如果说Mali-G715和G615是常规迭代，那么Immortalis-G715支持光线追迹的硬件就是一个很大的升级，对于3D图像有更好的计算性能。
Immortalis系列GPU类似于Cortex-X超级核心，更像是桌面处理器的Arm，似乎准备开始在Arm PC上工作。
芯片厂商开始瞄准Arm PC领域。
除了高通，三星Exynos和联发科都会直接使用Arm的公共CPU和GPU架构，只是核心频率和工艺不同。
AMD的加入没能拯救Exynos 2200。
随着三星上一代Exynos 2200与AMD合作推出Xclipse GPU，主流SoC市场只有联发科在按照Arm公共架构开发天机系列。
类似于三星Exynos与AMD的合作，高通直接收购了自主设计Arm芯片架构的公司NUVIA，目的是开始自己的Arm芯片。
高通还在内部准备了一款代号为“Hamoa”的芯片，最初的目标是苹果M芯片。其CPU将引入自主设计的IP架构内核，而不是Arm公共架构。
许多分析师还表示，高通计划在骁龙芯片中引入自己的IP CPU内核，前提是它的性能足够好。
▲苹果芯片已经领先高通、联发科和三星。
之所以不像苹果的A芯片那样直接切换，是因为骁龙芯片的市场份额太大，风险太高。
现在Arm的公共架构更像是一个基金会，越来越接近给厂商一个参考。
▲苹果芯片是“差异化”的代名词
有能力的芯片厂商逐渐开始设计自己的核心架构，以期像苹果的A、M芯片一样有更强的差异化，从而获得更多订单。
Arm架构公版也开始注重Arm生态系统的打造。超核Cortex-X和Immortalis系列的GPU峰值性能针对Arm PC处理器的布局进行了改进，Cortex-A510经过了重新设计，具有更好的向后兼容性。
智能手机市场已经变成了股票市场。无论是高通这样的芯片厂商，还是Arm这样的核心ip提供商，潜力巨大的Arm PC领域都可能是他们下一个增长点。
