ARM，64bitの新CPUコア「Cortex-A72」とGPUコア「Mali-T880」を発表。採用製品は2016年に登場の見込み

　英国時間2015年2月3日，ARMは，新しいCPUコア「Cortex-A72」と，GPUコア「Mali-T880」と，これらの製造に利用する16nmプロセス世代のPOP IP^※1を発表した。これらを採用したスマートフォンやタブレットが登場するのは，2016年の予定とされている。発表内容は多岐に渡るので，本稿では要点を簡単にまとめてみたい。

※1 Processor Optimization Pack IPの略で，ここではCPUやGPUの設計図という意味。IPはIntellectual Propertyの略で，ここではARMが知的財産権を持つ設計情報といった意味で使われている。

ARMが発表した新CPUコアやGPUコアをイメージしたイラスト。CPUのCortex-A72とGPUのMali-T880を，新しいインターコネクト技術の「CoreLink CCI-500」で接続している

64bit ARMv8-Aアーキテクチャを採用するCPUコア

Cortex-A72

　まずはCPUコアから見ていこう。Cortex-A72は，ARMの64bit対応命令セットアーキテクチャ「ARMv8-A」を採用した新世代のCPUコアだ。
　ARMv8-A対応のCPUコアとしては現在，性能重視の「Cortex-A57」と，低消費電力でサイズも小さい「Cortex-A53」という2種類がプロセッサベンダーに提供されている（関連記事）。ARMではこの2種類を組み合わせて1つのSoC（System-on-a-Chip）に搭載する「big.LITTLE」戦略を提唱しており，Qualcommの最新SoCである「Snapdragon 810」や，NVIDIAの次世代SoC「Tegra X1」は，実際にその構成を採用している。
　両者は，2015年現在のハイエンドSoCには欠かせないCPUコアといっても過言ではない。
　そこに登場するCortex-A72は，Cortex-A57を置き換える，より高性能なCPUコアに位置付けられている。Cortex-A53のほうはそのまま継続されるため，将来のハイエンドSoCでは，Cortex-A72＋Cortex-A53といった構成になるだろう。

　下に掲載したのは，ARMが公開したCortex-A72とCortex-A57のブロック図だ。このブロック図を見ると，両CPUでほとんど構成に違いがないことが分かる。

Cortex-A72（左）とCortex-A57（右）のブロック図

　では，Cortex-A72の特徴とは何か？　それは提供開始時点から，半導体製造事業者（以下，ファウンダリ）の大手であるTaiwan Semiconductor Manufacturing Company（以下，TSMC）の，16nm FinFET＋プロセスに対応するIPが提供されることにある。つまり，28nmプロセスで登場したCortex-A57よりも，製造プロセスが微細化されているわけだ。
　ちなみにFinFETというのは，立体的に形成されたトランジスタのことで，FinFET＋はその改良版である。

　TSMCをはじめとするファウンダリ各社は，現在提供している20nmプロセスの立ち上げに苦しんだ。しかし，16nmプロセスの立ち上げは比較的順調とされている。たとえば，TSMCは2014年11月に16nm FinFET＋のリスク生産（本格量産の前段階）開始を発表しており，2015年7月から，16nm FinFETおよびFinFET＋プロセスの本格量産をスタートさせるスケジュールで動いているという。
　つまり，2015年の終わり頃には16nm FinFET＋プロセスを使ったSoCが登場してくるわけで，Cortex-A72はそれを見越して設計されたCPUコアであるわけだ。

　ARMによると，16nm FinFET＋プロセスを使用したCortex-A72は，2.5GHz以上の動作クロックが実現可能で，現行世代のCPUコアである「Cortex-A15」と比べた場合，最大3.5倍の性能を発揮すると謳われている。Cortex-A57と比べても，1.84倍程度の性能を備えるようだ。

ARMが公開した，Cortex-A72とCortex-A15およびCortex-A57の性能比較グラフ。スマートフォンの電力消費を想定した場合に，どれくらいの性能を持つかを示している

現行世代の1.8倍のグラフィックス性能を持つ

Mali-T880

Mali-T880のブロック図

　新GPUコアである「Mali-T880」は，Mali-T800シリーズの最新モデルで，28nmプロセスを使用する「Mali-T860」をベースに，16nm FinFET＋プロセスに対応させたもののようだ。集積するシェーダーコアは最大16基で，L2キャッシュ容量は最大2MBといった仕様は，Mali-T860や現行世代の「Mali-T760」と変わらない。
　対応するAPIとしては，OpenGL ES 1.1/1.2/2.0/3.0/3.1やDirectX 11.2などが挙げられているが，これもMali-T860などと同じだ。Tegra X1がサポートするDirectX 12やOpenGL 4.5などには対応していない点は，2016年のSoC向けハイエンドGPUとしては見劣りがするともいえようか。

　ARMによれば，Mali-T880はMali-T760と比較して，最大1.8倍のグラフィックス性能を持つという。同社ではこの性能によって，据え置き型ゲーム機レベルのグラフィックスを実現できると主張している。NVIDIAやQualcommのSoCと比較したときに，どの程度の性能を発揮できるかは興味深いところだ。

　今回はそのほかに，SoC内部のCPUやGPUを結ぶためのインターコネクト技術として，「CoreLink CCI-500」（以下，CCI-500）というものも発表されている。CCI-500は，現行世代のインターコネクト技術である「CoreLink CCI-400」と比較して，メモリシステムの最大帯域幅が最大2倍に拡大されるという。
　基本的には，微細化と高速化を実現したCPUコアやGPUコアに合わせて，SoC内部のインターコネクトも強化したものと理解すればいいだろう。

CCI-500を中心にしたSoCのブロック図

　ARMの計画通りに推移すれば，2016年にはこれらを搭載するスマートフォンやタブレットが登場することになるだろう。もっとも，現行世代のCPUコアやGPUコアとの性能比較を並べられても，いまひとつピンとこないという印象を受けるのも正直なところだ。
　採用製品が登場したときに，どれくらいの性能を発揮できるのか。今から楽しみにしておきたい。

Cortex-A72 製品情報ページ（英語）

Mali-T880 製品情報ページ（英語）

ARM 日本語公式Webサイト