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ARM hat mit der Total Compute Solutions 2023 eine neue Plattform-Generation für seine Referenzimplementation der zukünftigen SoCs vorgestellt. Neue CPU-Kerne die vollständig auf 64 Bit setzt und ein kleines Update bei der integrierten GPU setzen auf bekannte Infrastruktur-Hardware wie den CI-700-Interconnect und bilden somit die Basis für die kommenden Smartphone-, Tablet- und auch PC-SoCs.
Lizenznehmer wie MediaTek oder Samsung können die Kerne und auch die gesamte Plattform 1:1 verwenden oder für ihre Bedürfnisse anpassen. Dabei besteht die Möglichkeit bis zu 14 Kerne in einem SoC zu verbauen, die auf verschiedene Art und Weisen konfiguriert werden können. Meist aber stellt sich wie in der Vergangenheit eine optimale Konfiguration heraus (zum Beispiel 1+3+4), die dann so auch in den meisten SoC-Designs zum Einsatz kommt. Welche das für die TCS23 sein wird, steht aber noch nicht fest.
Allesamt verwenden die neuen Kerne die ARMv9.2-ISA (Instruction Set Architecture) und schneiden alte 32-Bit-Zöpfe ab. Nach dem Datacenter- findet nun auch die Endkunden-Bereich seinen Weg in die alleinige 64-Bit-Welt. Der Cortex-X4 ist der High-End-Kern, der die höchste Rechenleistung aufweisen soll. Im Vergleich zum Vorgänger soll er laut ARM um +15 % schneller sein und 40 % an Leistungsaufnahme einsparen. Dies soll bei gleicher Fertigung möglich sein.
Für die auf eine möglichst niedrige Leistungsaufnahme hin optimierten Cortex-A720 und A520 spricht ARM von einer um 20 bzw. 22 % verbesserten Effizienz. In der Standardkonfiguration 1+3+4 (ein Cortex X4, drei Cortex-A720 und vier Cortex-A520) spricht ARM von einer rund 33 % höheren Leistung für den gesamten SoC im Vergleich zu einer 1+3+4-Konfiguration auf Basis der vorherigen CPU-Kerne.
High-End-Smartphones werden weiterhin auf die 1+3+4-Konfiguration setzen, während für Notebooks nun auch 10+4 in Frage kommen. Hier arbeiten dann zehn Cortex-X4-Kerne und teilen sich unter anderem einen 32 MB großen L3-Cache.
Mit den Immortalis-G720, Mali-G720 und Mali-G620 gibt es auch drei neue GPUs, die mit den neuen Kernen kombiniert werden können. Allesamt sind inkrementelle Updates zu den aktuellen GPUs. Durchschnittlich 15 % mehr Leistung gibt es. Entwickelt wird diese aus 10 bis 16 Shader-Clustern bei der Immortalis-G720, sechs bis neun sind es bei der Mali-G720 und immer fünf bei der Mali-G620.
ARM hat sich zudem mit TSMC zusammengetan, um in der Entwicklung der Chips eine gewisse Vorlage zu liefern, die dann auch von eventuellen Kunden genutzt werden kann. Der SoC mit Cortex-X4 was der erste Chip, der bei TSMC in N3E gefertigt wurde.
Für die zukünftige TCS24-Plattform sind bereits die nächsten Kern-Architekturen in Arbeit. Der High-Performance-Kerne wird unter dem Codenamen Blackhawk entwickelt, die Mittelklasse-Kerne laufen unter Chaberton und die kleinen Effizienz-Kerne unter Hayes. Die nächste GPU-Architektur hört auf den Namen Krake. Mit TCS24 soll es auch aktualisierte Interconnect- und Netzwerk-Strukturen geben.
Die ersten Smartphones mit TCS23 werden gegen Ende des Jahres erwartet. ARM will zukünftig die Zeit verkürzen, die zwischen einer Ankündigung der nächsten SoC-Generation und der Verfügbarkeit der ersten Geräte mit dieser vergeht.