ARM Cortex-X2超大核心发布：纯粹64位、机器学习性能翻番_CPU

今天，ARM发布了2020年度新品家族，包括纯粹64位的超大核心Cortex-X2、大核心Cortex-A710、小核心Cortex-A510(分别取代X1、A78、A55)，三级缓存和丛簇设计DSU-110，互连网格网络IP CI-700，芯片网络IP NI-400。

今年3月底，ARM正式发布了64位指令集ARMv9，号称10年来最重要的创新，IPC性能提升多达30％。4月底，我们看到了ARMv9指令集的首个产品，面向数据中心的Neoverse N2(同时还有32位的Nerovers V1)。

现在，ARMv9首次来到了消费级市场，而且同时用于三种不同级别的核心，上来就是完整的一整套解决方案。

先来看超大核心X2，仅支持AArch64 64位指令而不再兼容32位，拥有全新层级的性能。

前端方面，分支预测与预取单元解耦分离，从而可以在内核之前提前运行，从而减少预测错误，同时改进了分支预测精度，提升了大型指令负载的性能。

核心方面，流水线长度从11个指令周期减少到10个，其中分派阶段从2个周期减少到1个，这可是个非常大的变动。

同时，乱序执行窗口增大了最多30％，244条增至最多288条，再加上指令压缩和绑定，实际还可以保存更多。

FP/ASIMD流水线现在支持SVE2，矢量长度为128b，可以大大提升机器学习性能。

后端方面，载入存储窗口和结构增大了33％，可以提升内存级并行度，一级缓存d-TLB也增大了20％，另外增强了数据预取能力。

性能方面，ARM宣称X2相比于X1整数性能提升16％，机器学习性能则可以翻一番，不过注意对比时X2的三级缓存容量为8MB，增大了一倍。

X1核心何时商用取决于芯片厂商，不过ARM提到它正在用于笔记本等大屏计算设备，显然已经有了不少设计，只待宣布。

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