次世代のハイエンドスマホ向けCPU IP「Cortex-X4」が発表に。搭載製品は2023年後半〜2024年に登場

　2023年5月29日，Armは，次世代スマートフォン向けSoC（System-on-a-Chip）への採用が見込まれる新型CPU IPとGPU IPを発表した。製品ラインナップは以下のとおりで，いずれもArmがハイエンド市場向けスマートフォン用に，さまざまなIPをパッケージとした「TCS23」（Total Compute Solution 2023）に属するという。
　
●CPU IP

• Cortex-X4
• Cortex-A720
• Cortex-A520

●GPU IP

• Immortalis-G720
• Mali-G720
• Mali-G620

TCS23の概要

　新しいCPU IPは，いずれもArmのCPU命令セット「Armv9-A」に準拠した製品である。プレミアムコアのCortex-X4は，マイクロアーキテクチャの改善で，前世代の「Cortex-X3」と比べて性能が15％向上しただけでなく，消費電力が40％少なくなったとのことだ。また，big.LITTLEアーキテクチャを構成する高性能コアのCortex-A720と，低電力コアのCortex-A520も，それぞれ電力効率が改善しているという。

それぞれのCPUコアで，電力効率が改善している

　CPUコア同士をつなぐのDSU（DynamIQ Shared Unit）も，既存の「DSU-110」から「DSU-120」に新しくなった。DSU-120では，管理できるCPUコアが12コアから14コアへと増えたのがポイントとなる。ただ，スマートフォン向けSoCで，それほどのメニーコアを採用するのは現実的ではないので，PCやChromebookといった製品に向けたCPUを想定した技術と理解するのがいいだろう。

　Cortex-X4を採用したSoCのテストチップは，TSMCの製造プロセス「N3E」を用いて，テープアウト（設計完了）しているそうで，これらのIPを採用したSoCは，2023年の後半から2024年にかけて登場すると思われる。

　また，TCS23世代では，GPUも大きく進化している。たとえば，GPU IPのImmortalis-G720は，第5世代のGPUマイクロアーキテクチャを採用することで，性能が15％向上している。

Immortalis-G720は，第5世代のGPUアーキテクチャを採用する

　また，「Deferred Vertex Shading」技術（以下，DVS）により，メインメモリへのアクセス効率が向上したという。タイルベースレンダリング（関連記事）を採用するGPUでは，頂点シェーダとフラグメントシェーダ（ピクセルシェーダ）での処理で，メインメモリへのデータ転送が発生する。DVSは，こうした状況でのメインメモリへのアクセスを，1回にまとめるという。これにより，GPU性能の向上や消費電力の低減といった効果が得られるそうだ。

メモリ帯域幅の利用率を40％削減したという

　なお，詳細は明らかになっていないものの，Mali-G720とMali-G620も従来世代と比べて，性能が向上しているという。

　また，Armは，2024年に登場予定のTCS24も公開した。CPUはプライムコア「Blackhawk」（開発コード名，以下同），高性能コア「Chaberton」，低電力コア「Hayes」，GPUは「Krake」の開発を進めているようだ。

TCSのロードマップ

Arm日本語公式Webサイト