Arm 在最新的 Armv9 CPU 系列中，作為上一代Cortex-X4 繼承者的 Arm Cortex-X925 無疑是重中之重。這款代號為 Blackhawk 的核心不僅在單線程性能（IPC）上達到了前所未有的高度，還為 AI 應用提供了強大的計算能力。這篇報導將詳細介紹 Cortex-X925 的技術特點和性能提升，展示其在 3nm 製程中的卓越表現。
Arm Cortex-X925 主要技術特點
1. 單線程性能提升
Cortex-X925 在單線程性能上的提升無可比擬，根據 Geekbench 6.2 測試，相比 2023 年的高端 Android 智能手機，Cortex-X925 的單線程（峰值）性能提升了 36%。在 AI 性能方面，相比上一代 Cortex-X4，Cortex-X925 的 AI 性能提高了 46%。
2. 微架構改進
Cortex-X925 的卓越性能來自其全新的微架構設計，包括：
- 10 寬解碼和分派寬度：顯著增加每個周期處理的指令數量，提升指令並行處理能力。
- 指令窗口大小增加一倍：允許在任何給定時間內保存更多指令，減少停滯現象，提高執行管線效率。
- L1 指令快取帶寬和 L1 指令翻譯後援緩衝區大小增加兩倍：確保快速提取和解碼指令，最大限度地減少延遲。
3. 高級分支預測單元
Cortex-X925 配備了高度先進的分支預測單元，減少了錯誤預測的分支數量。通過採用展開無條件直接分支技術，Arm 移除了若干架構瓶頸，使執行路徑更加流暢和高效，從而減少管線刷新並提高持續 IPC。
4. 後端增強
Cortex-X925 的後端在亂序（OoO）執行能力方面有顯著增長，提升了 25-40%。這一增長使核心能夠更靈活和高效地執行指令，減少空閒時間並提高整體性能。此外，核心的寄存器文件結構也得到了增強，增加了重排序緩衝區大小和指令發佈隊列，有助於更流暢和更快速的指令執行。
5. 功耗效率
儘管性能強大，Cortex-X925 的設計考慮到了功耗效率。3nm 製程技術在這方面發揮了關鍵作用，使其相比前幾代產品具備更好的功耗效率。核心設計包括動態電壓和頻率調整（DVFS），可以根據工作負載調整功耗和性能水平，確保能量被高效利用，延長電池壽命並減少熱輸出。
6. 高級電源管理
Cortex-X925 還包含了先進的電源管理功能，如每核心 DVFS 和改進的電壓調節。這些功能有助於更有效地管理功耗，確保在不妥協能效的情況下提供高性能。
7. AI 工作負載優化
Cortex-X925 對 AI 工作負載進行了優化，配備了專用的 AI 加速器和軟件優化，提升 AI 處理效率，能夠處理從自然語言處理到計算機視覺的複雜 AI 任務。這些能力得到 Arm 的 Kleidi AI 和 Kleidi CV 庫的支持，為開發者提供了構建先進 AI 應用的工具。
結論
Cortex-X925 作為 Armv9 CPU 系列旗艦產品，不僅在單線程性能方面達到了新的高度，還在 AI 處理能力和功耗管理上取得了顯著突破。這些技術特點使得 Cortex-X925 成為高性能移動計算和 AI 應用的理想選擇，展示了 Arm 在 3nm 製程節點上的技術進步。
資料及圖片來源：https://newsroom.arm.com/blog/armv9-cpus-consumer-devices
