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Arm Cortex-X925 实现15% IPC提升,领跑高性能 CPU 领域

打造卓越性能与更高效率的全新标准,实现人工智能、游戏和多任务处理的先进功能

如今,应用程序的性能表现已成为推动业务成功的核心支柱之一。随着技术不断发展,确保用户能在各种应用程序中获得理想体验的高性能CPU也变得至关重要。

基于Armv9.2架构的Arm Cortex-X925是Arm迄今推出的出色CPU设计之一。在Geekbench 6.2基准测试中,它实现了创新纪录提升了15%的IPC(每时钟周期指令数)表现。

Arm Cortex-X925 实现15% IPC提升,领跑高性能 CPU 领域

图:Arm Cortex-X925性能新突破

与过往从Arm Cortex-X1到Cortex-X4 CPU的年度同比性能提升幅度相比,此次的性能增幅高出了1.5倍,意味着能为最终用户带来卓越的性能体验,同时能有效缓解高频下过热问题。

Arm Cortex-X925 实现15% IPC提升,领跑高性能 CPU 领域

图:Arm Cortex-X925提升IPC 15%,性能增幅比以往高出1.5倍

什么是IPC?它为何重要?

IPC是评估CPU性能的关键指标,用于衡量CPU在每个时钟周期内可执行的指令数。如何简单地理解IPC呢?举例来说,在一家工厂里,有多台机器人负责组装复杂的产品。CPU执行的指令数就如同机器人为完成复杂计算(如最新的人工智能算法)而执行的任务。时钟周期则代表组装过程中单个步骤所花费的时间。

在IPC较高的工厂中,先进的机器人能在每条组装线步骤中加快执行多个任务,因而工厂能够在规定时间内制造出更多的产品。机器人的综合能力越强,实现预期产量所需的机器人数量就越少,工厂的用电效率就可能会更高。

为此,在智能手机、笔记本电脑和移动设备等消费电子设备中,鉴于电池续航时间和散热管理是关键因素,能效显得尤为重要。能效的提高意味着电池续航时间更长、运行温度更低、整体用户体验更佳。

基于Armv9的Cortex-X925:出众的IPC表现满足实际需求必备的强劲性能

鉴于IPC是衡量CPU性能和能效的关键指标,基于Armv9架构的Cortex-X925专注于提高IPC性能,以提供满足实际需求的强劲性能。其中CPU设计包括对私有L2缓存的升级,从2MB增加到3MB,这个升级增强了CPU的整体性能和能效,尤其是结合Cortex-X925在更快速、更高效预取数据和复杂指令的能力后,成效尤为显著。

Cortex-X925专为先进的三纳米工艺节点设计。作为一种更先进的制程技术,不仅提高了能效,而且能够利用更高的频率,从而在多种基准测试和应用场景中实现显著的性能提升,加快应用的启动速度,并提高了浏览器基准测试分数。此外,Cortex-X925中的矢量管线提升50% Integer8的计算性能(TOPS),加快智能手机上的人工智能应用响应速度。

总体而言,在消费者日常使用智能手机时,Cortex-X925可使性能和能效平均提升30%。由此带来诸多方面的用户体验升级,包括:

1.更快的人工智能应用响应:人工智能聊天机器人的回复更准确、更快速。

2.更优的AAA游戏质量:更流畅、更沉浸式的游戏体验和更高的画质。

3.更快的应用操作:应用启动速度更快,用户体验更流畅。

4.无缝多任务处理:用户可同时听音乐、浏览网站和聊天,带来顺畅的使用体验,而不会产生卡顿。

5.更流畅的视频流传输:减少缓冲时间,播放更流畅。

6.更快的网页加载速度:滚动和切换页面时反应更快。

7.持续提供出色性能:得益于能效提升,智能手机续航增强,可保持稳定且持久的供电性能。

作为高性能解决方案,Cortex-X925可满足不断发展的设备和应用场景需求,确保用户畅享优质体验。全新设计显著提高了速度和运行效率,尤其适用于人工智能应用。

Arm Cortex-X925 实现15% IPC提升,领跑高性能 CPU 领域

图:Cortex-X925可使消费电子设备的性能和能效平均提升30%,为用户带来多方面的体验升级

Arm如何实现如此卓越的成果?

Arm最新的创新成果之所以有如此令人瞩目的性能表现,源自于架构层面的多项提升。新架构从消费者的实际使用场景出发,在设计时着重考虑了三个层次的提升:

·前端:采用出色的微架构,适合具有复杂分支行为和指令占用空间大的实际应用。分支预测和指令获取能力提高两倍。

·核心:采用的行业内最高吞吐率的微架构,提升工作负载的性能。最大指令窗口容量增加两倍,以实现更广泛的微架构深度并避免延迟。

·后端:负载管线从三个增加到四个,使后端工作负载得以增长25%-40%,从而实现更高的性能和能效。

Arm Cortex-X925 实现15% IPC提升,领跑高性能 CPU 领域

图:前端、核心、后端三层次架构设计提升

Armv9架构特有的功能:通过集成SVE2,提高多媒体处理性能和能效

SVE2(可伸缩矢量扩展2)的集成是Cortex-X925的一大显著特点。SVE2将数据级并行处理扩展到了更多功能域,通过加速视频解码、提升摄像头传感器数据处理和增强计算机视觉管线,有效提升了视频播放和拍摄功能。

加速10位HDR(高动态范围)视频解码,减少10%的处理周期和能耗

SVE2可加速HDR 10高品质视频的解码。无论是VP9解码格式还是AV1解码格式,SVE2都能使处理周期减少10%且能耗降低10%,从而将解码性能提升多达10%。基于此特性,无论在视频流媒体平台上,还是社交平台的短视频中,消费者都能持续享受高清画质,手机电量也更持久耐用。

摄像头传感器数据的处理效率更高,处理周期减少26%且能耗更低

SVE2可改善画质,提升视频通话时的流畅度。其中包括更好的摄像头旋转、切换和应用图像滤镜体验。

使计算机视觉(CV)管线的速度加快20%以上

凭借SVE2 Halide后端,消费者可在智能手机上体验到专业级的摄影性能。SVE2 Halide广泛应用于智能手机中的影像类软件,得益于SVE2的复杂计算机视觉算法管线加速能力,后端能够加速小查询表和点积运算,消费者能够实时改进照片的锐度、色彩、色调和景深,而免去了后期修图的必要。

Arm Cortex-X925 实现15% IPC提升,领跑高性能 CPU 领域

图:Armv9架构特有的SVE2功能,可提高多媒体处理性能和能效

Cortex-X925是Arm迄今最强大的CPU之一

Cortex-X925基于Armv9.2架构,树立了CPU性能的全新标杆,实现了Cortex-X系列有史以来最大幅度的IPC同比提升。得益于最新的三纳米工艺节点,Cortex-X925实现了更高的频率,与2023年高端安卓设备上运行Geekbench单核基准测试相比,这代架构与Cortex-X4相比,实现了超过35%的性能提升;Phi-3等人工智能应用的词元(token)首次响应时间提升超过了45%。

凭借上述的各种提升,Cortex-X925旨在满足当今设备不断发展的需求,让消费者在广泛多样的应用中,获得无与伦比的性能、能效和用户体验。

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