COMPUTEX 2024：Arm公布Cortex-X925、Immortalis-G925兩款消費級微架構，效能增長3成並著重與AI結合

Arm依照慣例在5月下旬宣布新一代的消費級運算微架構IP，值得注意的是Arm消費級的產品組合品牌也自全面運算(Total Compute Solutions,TCS)改為消費端運算子系統(Compute Subsystems for Client,CSS for Client)，同時不再冠上年份；新產品陣容包括半客製化高效能CPU架構Cortex-X925，高性能CPU架構Cortex-A725，以及高效能GPU架構Immortalis-G925。值得注意的是CSS for Client的CPU組合除了智慧手機也適用於PC產品，但原本2023年以Cortex-X4為首的TCS 23也同樣適用於PC，故關鍵仍在於是否有晶片商選用。

▲CSS for Client提供全新半客製化核心、效能核心，節能核心則受益製程與DSU微調進一步提升能耗效能比

CSS for Client不僅著重與AI的深度結合，其中Cortex-X925的單執行緒性能更較前一代有30%以上增長，也促使Arm改變命名原則。今年適逢由高至低架構剛改版的隔年，故節能核仍延續使用Cortex-A520，但仍受惠CSS for Client針對3nm製程最佳化，故使用先進製程的Cortex-A520也進一步提升能耗效能比。

▲左起Arm應用工程總監徐達勇、Arm終端產品事業部產品管理副總經理James McNiven及 Arm台灣總裁曾志光

Cortex-X有史以來效能增長最顯著的世代更迭

▲作為基礎的Armv9.2指令集可說是為AI世代而生的設計，而Arm全新消費級運算子系統也因應3nm製程最佳話

Arm 2024年運算子系統的CPU聚焦在新一代半客製化核心Cortex-X925，Arm指稱採用此命名方式的原因在於Cortex-X925是歷代半客製核心世代效能提升幅度最高的一次(筆者是覺得主要是統一Cortex CPU微架構命名原則就是)，相較Cortex-X4在單執行緒提升達36%，而執行AI任務時產生第一個Token的時間可縮減41%。

▲Cortex-X925是Cortex-X史上較前一世代提升幅度最多的CPU微架構

Cortex-X925的效能得以提升的關鍵在於架構的改進、快取提升與針對3nm製程最佳化；Cortex-X925進一步提升解碼與向量運算性能，於AI運算提升50%的算力，此外L2快取容量進一步提升至3MB，也使效能獲得提升，最後即是在生產與全球先進的晶圓廠合作為3nm製程最佳化，進一步改善能耗效率與實現更高的時脈。

▲Cortex-A725架構增強與增加快取容量，搭配新製程也獲得性能與能耗的提升

▲Cortex-A520受惠製程提升至3nm獲得進一步能耗改善

▲支援最多14核心的DSU-120進行微調，進一步改善資源分配與支援全新低功耗模式

另外Arm也公布性能核心Cortex-A725，同樣在架構進行改善與提升快取，輔以先進製程，可較Cortex-A720提升35%的能耗效率，雖然Arm並未更新節能核Cortex-A520，不過透過提升至3nm製程，Cortex-A520架構在整體也較2023年提高15%能源效率。此外由於CSS for Client仍是搭配DSU-120，但針對資源分配進行強化，如具備全新低功耗模式、透過增強功能支援各種層級的AI工作負載，CPU最多可透過big.LITTLE擴展至14核心。

Immortalis-G925基礎性能、AI與光線追蹤三方提升

▲Immortalis-G925在性能、AI與光線追蹤也呈現突破性的效能增長

Arm在2024年消費級運算子系統陣容也更新頂級GPU，新一代的Immortalis-G925不僅是支援光線追蹤的旗艦級架構，並針對基本性能、AI與光線追蹤提升效能，同時借助3nm架構也獲得30%的能耗效率改善，同時，Immortalis-G925可支援10核心以上的配置(，官方架構似乎允許至24核心，10核心也是Immortalis-G925要求的最少核心數量)。