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打造手机最强性能!Arm发布面向下一代旗舰手机AI功能的CPU和GPU架构

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本文作者:杜玉

来源:硬AI

5月29日周三,日本软银集团旗下的英国芯片设计公司Arm控股发布了面向旗舰智能手机AI功能的下一代CPU和GPU设计,并将提供软件工具,让开发人员更容易在采用Arm架构的芯片上运行生成式AI聊天机器人和其他AI代码。预计搭载最新内核设计的手机将于2024年底上市。

不过,Arm股价周三跌超3%,失守六周高位。


具体来说,最新一代Arm CPU架构被称为Cortex-X925 CPU,较上一代Cortex-X4的Geekbench单核性能提升36%,得益于3MB的私有L2缓存,让AI工作负载性能提高了41%。

不少分析发现,为了突出CPU的大幅提升,Arm专门更改了Cortex-X的命名规则,即下一代CPU内核不叫Cortex-X5,而是叫Cortex-X925。Arm传统上将Cortex-X内核作为其最强大的CPU内核产品线,此前有传言称Cortex-X4的继任者将是Cortex-X历史上性能同比飞跃最大的一次。

还有分析称,这是Arm“最大核心”(CPU Core)迄今为止的最大升级,将为下一代智能手机带来巨大的性能提升,特别是响应速度更快。例如新内核的时钟速度显著提升至3.6GHz,当前Cortex-X4的最高速度为3.4GHz,并采用更先进的3纳米制程工艺技术。


Arm还宣布推出Cortex-A725中型内核,作为当前Cortex-A720中核的迭代产品,A725的性能效率将比上一代的A720高出35%,这个中核预计会成为高端智能手机上处理大多数任务的主力军。

新一代微架构(小核)是Cortex-A520,能效提升15%,但与前几代产品相比变化不大,能效提升主要得益于采用了3纳米制程工艺来进行优化,不过能令下一代智能手机更加省电。


Arm的GPU最新设计是Immortalis G925 GPU,公司称其为“迄今为止性能最强、效率最高的图形处理器”,将比当前的Immortalis G720在图形应用方面的速度提升37%,复杂对象的光线追踪性能提升52%,AI和机器学习工作负载提高34%,同时功耗降低30%。

有分析称,Arm对GPU设计的升级“虽小但很关键”,看起来强大得多的一个重要原因是增加了GPU的最大着色器核心(shader core)数量,G720提供10到16个着色器核心,而全新的G925提供10到24个着色器核心,这将提供游戏内的性能与效率并在渲染线程上显著释放CPU。


总体来说,Arm为其下一代CPU和GPU芯片蓝图都提供了大量针对AI功能的改进,对于要求不高的AI任务,公司设想Cortex-A725中核将是可靠的主力。

同时,Immortalis G925 GPU的AI推理速度比当前GPU要快36%,自然语言处理速度最高可提升50%,图像分割速度最高可提升41%,语音转文本速度最高可提升32%。

而Arm的目标是,让智能手机芯片就算没有针对AI性能最佳的NPU(神经处理单元)加速器,也可以流畅地凭借升级后的CPU和GPU来运行AI模型和处理AI任务。

毕竟不是每个AI应用或模型都针对各个芯片制造商的特定NPU进行过优化。Arm称,安卓手机应用商店中70%的AI应用程序仍默认使用CPU来运行,除了谷歌和三星的第一方应用程序是默认使用NPU来运行。

还有分析称,Arm本次最大的变化在于上述这些产品的销售方式。

过去,Arm大多以规格或抽象设计的形式,向苹果和安卓手机芯片供应商高通、联发科等主要架构竞争对手提供知识产权技术,芯片公司需要将这些设计自行转化为芯片的物理蓝图。而对于最新产品,Arm将与三星和台积电合作,提供可供直接制造的物理设计蓝图。

Arm高级副总裁兼客户业务总经理Chris Bergey表示,Arm并不想与客户竞争,而是试图帮助他们更快地将产品推向市场,同时专注于个人电脑PC和移动端手机芯片中其他越来越重要的部件,例如提供最佳AI性能的神经处理单元(NPU)。

Arm目前不为手机和个人电脑提供NPU技术,而是致力于提供更多“成品”设计,方便芯片公司将各自的NPU连接到上面:“Arm正在整合一个平台,让这些加速器能够紧密结合。”

外界普遍在讨论谁将采用Arm最新的CPU和GPU设计。主流预期是中国台湾品牌联发科很可能在即将推出的天玑9400智能手机旗舰处理器中使用这些新组件,首发机型或为Vivo X200系列。

去年11月,全球最大的智能手机芯片厂商联发科(MediaTek)推出名为“天玑9300”的旗舰移动SoC芯片,是全球首款全大核架构智能手机芯片,也是一款“旗舰5G生成式AI移动芯片”。

还有人预期三星将在传闻的Exynos 2500处理器中使用Arm的最新CPU架构,该芯片组或为全球某些地区的Galaxy S25机型提供支持,不过三星或继续使用AMD的GPU,而不是Arm的GPU。

此外,Arm称Cortex-X925可提供“个人电脑PC的终极性能”,或为未来的Windows操作系统笔记本电脑奠定基础。Arm设想的PC芯片最多搭载12个Cortex-X925 CPU内核以实现高端性能。


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