ARM Cortex-X2超大核心发布：纯粹64位、机器学习性能翻番

今天，arm发布了2021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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