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高性能 CPU：Arm Cortex-X925 实现新突破，IPC 提升 15%

新闻来源：ruanwen 发布时间：2024/10/9 14:18:53 共计：448 浏览

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。

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。

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。

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。

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。

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。