新的Armv9 CPU技術(shù)加速AI在移動(dòng)設(shè)備等領(lǐng)域的發(fā)展

當(dāng)今移動(dòng)設(shè)備上的大多數(shù)人工智能 (AI) 工作負(fù)載均可在 Arm CPU 上運(yùn)行。在智能手機(jī)領(lǐng)域，基于 Armv9 CPU 技術(shù)構(gòu)建的 AI 旗艦智能手機(jī)立于技術(shù)前沿，其中包括搭載 MediaTek 天璣 9300 芯片的 vivo X100 和 X100 Pro 智能手機(jī)、三星 Galaxy S24 以及 Google Pixel 8，為 AI 創(chuàng)新提供了前所未有的機(jī)遇。

隨著 AI 工作負(fù)載的計(jì)算強(qiáng)度及復(fù)雜度持續(xù)增長(zhǎng)，Arm 最新的 Armv9.2 CPU 集群帶來(lái)更強(qiáng)性能、更高效率，以及更多功能，為新一代 AI 奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。這些優(yōu)勢(shì)可擴(kuò)展到包括旗艦智能手機(jī)、AI PC，以及主流移動(dòng)設(shè)備、XR 和可穿戴設(shè)備等在內(nèi)的各類消費(fèi)電子設(shè)備，彰顯了我們致力于實(shí)現(xiàn)無(wú)處不在的 AI 所作的努力。

新增至 Armv9 CPU 組合的新品包括具備超強(qiáng)性能的 Arm Cortex-X925 CPU 和可持續(xù)提供出色性能的 Arm Cortex-A725 CPU，而更新后的 Arm Cortex-A520 可為低強(qiáng)度工作負(fù)載提供更卓越的能效表現(xiàn)。與此同時(shí)，我們也更新了 DynamIQ Shared Unit (DSU-120)，從而在 Armv9.2 CPU 集群配置中，降低功耗和縮小面積。這些產(chǎn)品被集成至 Arm 迄今為止針對(duì)安卓系統(tǒng)速度最快的計(jì)算平臺(tái) —— 新的 Arm 終端計(jì)算子系統(tǒng) (CSS)。

圖：Armv9 CPU 系列的新產(chǎn)品及更新

Cortex-X925 實(shí)現(xiàn)了最顯著的 Cortex-X 性能提升

Cortex-X925（內(nèi)部代號(hào)為 Blackhawk）與此前的 Cortex-X 產(chǎn)品相比，實(shí)現(xiàn)了最高的同比性能提升，重新定義了計(jì)算性能的發(fā)展軌跡。Cortex-X925 的單線程（峰值）性能提高了 36%（與 2023 年高端安卓手機(jī)上運(yùn)行 Geekbench 6.2 相比），并且其 AI 性能提升了 46%（與前代 Cortex-X4 CPU 上的 Phi-3 詞元首次響應(yīng)時(shí)間相比）。

圖：Arm Cortex-X925 性能提升

Cortex-X925 的功耗性能配置意味著它能在關(guān)鍵時(shí)刻提供峰值性能。這有助于提高跨應(yīng)用、生成式 AI 工作負(fù)載、網(wǎng)頁(yè)瀏覽、攝像頭后處理、視頻錄制和 AAA 游戲的響應(yīng)能力，進(jìn)而帶來(lái)更優(yōu)異的用戶體驗(yàn)。

這些性能提升得益于 Cortex-X925 出眾的性能基礎(chǔ)及其開創(chuàng)性的新微架構(gòu)。Cortex-X925 通過(guò)經(jīng)優(yōu)化的三納米工藝，輔以卓越的子系統(tǒng)和封裝，使得新一代消費(fèi)電子設(shè)備的性能分?jǐn)?shù)可提高 30% 以上。包括高達(dá) 3MB 的私有 L2 緩存在內(nèi)的微架構(gòu)改進(jìn)，提供了更強(qiáng)的 CPU 集群可配置性，讓各類消費(fèi)電子設(shè)備的創(chuàng)新成為可能。

作為 Arm 終端 CSS的一部分，我們協(xié)同設(shè)計(jì)并交付了 CPU 物理實(shí)現(xiàn)。我們攜手領(lǐng)先的代工廠合作伙伴，實(shí)現(xiàn)了流片就緒的 Cortex-X925 三納米工藝的物理實(shí)現(xiàn)，助力我們的合作伙伴能夠在三納米工藝上充分發(fā)揮功耗、性能和面積 (PPA) 優(yōu)勢(shì)，同時(shí)通過(guò)大批量生產(chǎn)就緒的芯片解決方案來(lái)縮短芯片的開發(fā)與部署進(jìn)程。

Cortex-A725 持續(xù)提供出色性能

Arm Cortex-A700 系列 CPU 的出色性能效率一脈相承，Cortex-A725 也不例外。作為 CPU 工作負(fù)載的主力，我們的工程和設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)就 Cortex-A725 進(jìn)行了針對(duì)性更新，著力于需要持續(xù)出色性能的關(guān)鍵 AI 和游戲用例。與 Cortex-A720 相比，Cortex-A725 的性能效率提升了 35%，能效提升了 25%。

圖：Arm Cortex-A725 性能和能效提升

Cortex-A725 的性能效率提升同樣得益于其微架構(gòu)的改進(jìn)。和 Cortex-X925 一樣，通過(guò) Arm 先進(jìn)的物理實(shí)現(xiàn)，我們?cè)谌{米工藝上優(yōu)化了 Cortex-A725 的實(shí)現(xiàn)。我們還可為主流消費(fèi)技術(shù)市場(chǎng)提供面積優(yōu)化的實(shí)現(xiàn)。

Cortex-A520 和 DSU-120 的更新

Cortex-A520 已針對(duì) Arm 終端 CSS進(jìn)行更新，從而提供更為出色的能效，與 2023 Arm 全面計(jì)算解決方案 (TCS23) 中的 Cortex-A520 相比，其效率提升了 15%。Cortex-A520 的更新得益于更新的實(shí)現(xiàn)與先進(jìn)的三納米物理實(shí)現(xiàn)。

圖：更新后的 Arm Cortex-A520

作為新的 Arm 終端 CSS 的一部分，DSU-120 已針對(duì)新一代用例和消費(fèi)電子設(shè)備體驗(yàn)進(jìn)行了強(qiáng)化。其中包括新的性能和效率功能、新的低功耗模式和面向主流消費(fèi)電子設(shè)備的強(qiáng)化，并保留了為高性能用例擴(kuò)展到 14 個(gè)核心的選項(xiàng)。得益于此，典型工作負(fù)載的功耗顯著降低 50%，并且整個(gè) CPU 集群的緩存未命中功耗降低 60%，從而減少漏電并延長(zhǎng)設(shè)備的電池壽命。新的低功耗模式（例如 half slice power down 和 quick nap）和增強(qiáng)功能支持大量低強(qiáng)度和高強(qiáng)度的 AI 工作負(fù)載，包括生物特征識(shí)別、語(yǔ)音轉(zhuǎn)文本、AI 智能攝像頭、內(nèi)容創(chuàng)建和基于機(jī)器學(xué)習(xí) (ML) 的 AAA 游戲。

圖：DSU-120 更新和提升

Arm 性能最強(qiáng)、效率最高、用途最廣泛的 CPU 集群

這些新推出和更新后的 CPU 構(gòu)成了 Arm CPU 集群配置，為廣泛的消費(fèi)電子設(shè)備提供前所未有的性能、效率和廣泛用途。概括地說(shuō)，與采用上一代 Cortex-X4 的 CPU 集群相比，新的 CPU 集群的 AI 性能提高了 46%，能實(shí)現(xiàn)了更高的響應(yīng)性能和持續(xù)的吞吐量。與 TCS23 CPU 集群相比，它使關(guān)鍵用戶體驗(yàn)指標(biāo)（結(jié)合性能與功耗）提高 30%，進(jìn)而加快應(yīng)用訪問(wèn)和網(wǎng)頁(yè)瀏覽速度，提升 AAA 游戲體驗(yàn)，并延長(zhǎng)電池使用壽命。

最新的 Arm CPU 集群還可為各類的消費(fèi)電子設(shè)備提供出色的擴(kuò)展能力。例如，它為 PC 和筆記本電腦提供一流的性能，與當(dāng)前發(fā)售的 PC 和筆記本電腦設(shè)備相比，性能提高了 25%。同時(shí)，與 TCS23 中的 DSU-120 相比，功耗和面積均獲得降低，加上通過(guò) Cortex-A725 和 Cortex-A520 帶來(lái)的面積和功耗優(yōu)化，為主流設(shè)備提供了靈活的 CPU 集群配置組合。這有助于在各類低成本的消費(fèi)電子設(shè)備上提供優(yōu)異性能和 AI 功能，確保日常設(shè)備用戶能夠獲得高級(jí)的 AI 體驗(yàn)。

Armv9 CPU 面向新一代 AI 體驗(yàn)

新的 Armv9.2 CPU 集群為安卓智能手機(jī)、PC 和筆記本電腦等設(shè)備提供出色的性能與用戶體驗(yàn)。該集群提供一整套實(shí)際用例的改進(jìn)，集群中各個(gè) CPU 組件均涵蓋廣泛的實(shí)際用例和工作負(fù)載。例如，Cortex-X925 可處理應(yīng)用啟動(dòng)和網(wǎng)頁(yè)瀏覽的“突發(fā)”工作負(fù)載，Cortex-A725 可提供常見 AI 工作負(fù)載和 AAA 游戲所需的持續(xù)性能，Cortex-A520 的高效率則非常適合輕量型媒體和閑置及后臺(tái)任務(wù)。所有這些增強(qiáng)的實(shí)際用例體驗(yàn)都可以擴(kuò)展到各類消費(fèi)技術(shù)領(lǐng)域，新推出的 Armv9 CPU 為主流設(shè)備和日常用戶帶來(lái)了更高的性能和更強(qiáng)大的 AI 功能，從而使關(guān)鍵用戶體驗(yàn)指標(biāo)提高 30%。

隨著用戶在其設(shè)備上花費(fèi)的時(shí)間不斷增多，并期望獲得更高級(jí)的體驗(yàn)，消費(fèi)者對(duì)技術(shù)的需求永無(wú)止境。無(wú)論是更快的網(wǎng)頁(yè)瀏覽和應(yīng)用訪問(wèn)速度，還是增強(qiáng)的 AAA 游戲與生成式 AI 工作負(fù)載，新的 Armv9 CPU 通過(guò)先進(jìn)的計(jì)算功能提升各類體驗(yàn)，進(jìn)而定義消費(fèi)技術(shù)的未來(lái)。