![]()
AI训练时代,GPU为王;AI推理和智能体时代,CPU重回C位。
这已经成为行业共识,无论是x86阵营的Intel、AMD,还是Arm阵营的一众厂商,都在努力把握空前的新机遇。
根据Arm官方报告,Arm架构芯片的全球出货量累计已超350亿颗,覆盖从手机到数据中心全场景。
在很多人的刻板印象中,x86性能出色,却功耗偏高,Arm能效无敌,却性能不足。
但是,时代在进步,x86的能效也可以做的非常好,Arm的性能也是越来越出色,尤其是在智能体AI时代的数据中心领域,Arm CPU更是称得上如鱼得水、势如破竹。
![]()
Arm不但对客户提供丰富的IP授权,今年还亲自下场,打造了专为智能体而生的AGI数据中心CPU。
Arm AGI号称是全球能效最高的智能体CPU,拥有高性能、高能效、高扩展性三大核心优势。
当然,Arm自己做AGI CPU,并非意在和阿里、Ampere、AWS、谷歌、微软、NVIDIA等自研Arm架构芯片的客户争抢市场,而是为市场提供另一种新的选择,尤其是满足那些希望在数据中心快速部署Arm CPU、又没有自研能力的客户。
根据IDC统计报告,2026年第一季度,在全球搭载GPU/AI加速器的AI服务器市场上,Arm 架构的总市场价值已经超过x86架构。
如今随着CPU在智能体时代回归C位,如何最大程度地发挥它的性能、能效实力,如何针对性地高效满足不同场景和任务的需求,是所有CPU厂商共同需要思考的问题。
现在,Arm给出了一份自己的答卷,通过一套全新的测试方法论,衡量从单颗芯片到整个机柜的智能体应用表现。
![]()
Arm云AI解决方案架构总监Ravi Malhotra指出,之前衡量AI性能的唯一指标就是Token,包括每一秒、每一瓦、每一元的单位Token数量,而智能体AI的出现改变了一切,要求生成的Token能够在真实场景中得到切实的应用,因此对于CPU性能的衡量,也需要重新思考。
智能体AI正不断涌现,类型也极为丰富,包括软件开发、企业自动化、科学研究、个人助理、机器人等。
整体来看,智能体任务可以分为两部分。
一是Token生成,即推理与规划,通常运行在AI机架上。
这部分的重点是大规模生成Token,并为智能体所需的上下文和数据解读,提供足够的内存与存储空间。
二是基于生成的Token采取下一步行动,即任务编排与工具调用,通常运行在纯CPU服务器上。
这部分需要高密度的计算服务器,并针对多智能体的规模化部署运营而优化,平衡吞吐与延迟。
![]()
![]()
但是,不同的智能体是截然不同的,有的耗时较长、负载较重,单个的性能非常重要,有的持续时间较短或操作较少,对吞吐量和运行效率要求更高。
因此,围绕智能体性能的基准测试不断涌现,既有行业厂商联合推出的,也有学术机构贡献的,其中最具代表性的是斯坦福大学的Terminal-Bench。
Arm近日也专门发布白皮书,提出了一种新的智能体AI性能评估思路,主要包括两个部分。
一是从组件角度出发的基准测试,同时考察CPU的不同方面,因为如前所述,不同智能体对CPU的需求是截然不同的。
其中,工具调用类组件侧重于IPC(每周期指令数)、I/O和并发,任务编排组件更强调CPU并发和利用率,而在推理与规划组件重点是CPU单线程性能,包括分支预测、缓存、内存延迟和内存带宽。
![]()
二是端到端智能体的基准测试,更关注可扩展性和并发性。
这部分不只看单颗CPU能够承载多少智能体,也不能单纯追求最高吞吐量,还需要在吞吐量与SLA(服务等级协议)要求之间取得平衡,也就是持续性能。
除了CPU芯片层面的性能,Arm也十分关注机架层面交付的性能,因为并非所有CPU都是一样的。Arm CPU更注重在性能、规模和效率之间的平衡。
Ravi Malhotra特别指出,Arm提出的是一套评测方法论,而非单一的基准测试,也不是正式的行业标准,旨在为业界提供一个切实可行的起点,以评估智能体AI持续发展过程中,对CPU的性能需求。
它不只是关注各个组件,也不只是关注如何以批量或最快的方式生成Token,更关注这些组件如何以高效的方式组合在一起,并实现智能体AI的运行,这正是Arm希望行业关注的重点。
鉴于智能体AI和基准测试方法的发展速度非常快,Arm也持续完善这套测试方法,包括覆盖更丰富的用例场景和任务,以及更加准确地模拟实际应用。
![]()
沿用前面提出的模型,Arm从每个类别中选取了具有代表性的工作负载进行考察。
工具调用方面,选择了用于Web服务器的nginx、用于数据库的MySQL。
推理与规划方面,选择了向量数据库Milvus,以及广泛使用的模型服务框架vLLM,还有fastText作为数据处理基准。
编排方面,主要考察沙箱执行开销,测试选择了Docker、Firecracker、gVisor等多种沙箱技术,评估每个智能体在沙箱环境中运行所付出的额外性能成本。
智能体基准方面,选择了最热门的应用类别之一软件开发,并选用SWE-bench、Terminal-Bench作为软件开发工作流的代表性参照。
Ravi Malhotra强调,这些用例的选择,是基于最高的使用量级、活跃程度而定的,但不建议对这些用例分配任何权重比例,因为每个智能体、每个用户的任务需求都各不相同,因此推荐基于个人实际情况来评估相应的CPU性能。
![]()
测试方法有了,结果如何呢?
Arm与独立技术分析机构Signal65合作,后者发布了一份独立报告,对比了Arm AGI与第五代AMD EPYC 9755在智能体工作负载上的性能。
芯硬件注:
Arm AGI采用台积电3nm工艺,最多136核心(还有128/64核心),集成272MB二级缓存、128MB三级缓存,主频最高3.2GHz,支持12通道DDR5-8800内存、96条PCIe 6.0和4条PCIe 4.0通道、CXL 3.0 Type 3,最大功耗300W。
AMD EPYC 9755基于台积电4/6nm工艺,128核心256线程,集成128MB二级缓存、512MB三级缓存,主频最高4.1GHz,支持12通道DDR5-6400内存、128条PCIe 5.0通道,最大功耗500W。
在它之上还有更高端的型号,比如旗舰级的EPYC 9965可提供192核心256线程、192MB二级缓存、384MB三级缓存、3.7GHz加速频率,最大功耗也是500W,但是Arm没有和它进行对比。
报告显示,对于评估的智能体工作负载,在相同功耗预算下,Arm AGI的每机架性能,大约是AMD EPYC 9755的多达1.99 倍。
![]()
由于每个工作负载或组件都不相同,除了看整体性能,还需要分类对比。
比如工具调用,Arm AGI的每机架性能达到AMD EPYC 9755的大约1.7倍。
在向量数据库、缓存等推理与规划类应用上,Arm AGI的机架性能可高达AMD平台的约2.2 倍。
如果单看端到端智能体的基准测试,Arm AGI机架性能可以达到AMD的大约2倍。
Arm AGI对比AMD EPYC 9755,优势是核心数量更多、二级缓存容量更大、内存频率更高、支持更新的PCIe 6.0,劣势是线程数量更少、三级缓存容量更小、频率更低、功耗更低,取得如此之大的优势,确实不易。
![]()
再看各项基准测试组件的单独结果,一如预期,结果各不相同。
不过在所有工作负载上,Arm AGI的机架级性能都大幅领先AMD EPYC 9755,优势最小的MySQL也有1.43倍,优势最大的fastText更是多达3.19倍。
平均下来,就是前文提到的1.99倍。
Signal65的报告还指出,Arm AGI在单核心、整体层面的性能,平均而言都要比AMD平台高出约20%。
另外,效率和可扩展性也是Arm AGI CPU的优势,毕竟单个核心的功耗更低,在相同的机架功耗预算下,可以部署更多核心。
综合单核心、单颗CPU的性能与每机架的更多核心数量,综合而言,Arm AGI CPU就拥有了约2倍的机架级性能优势。
![]()
最后是沙箱开销(sandbox overhead)。
智能体AI里,大模型在GPU生成代码、指令之后,要放到独立、隔离的沙箱里执行,由此带来的额外CPU侧成本,统称沙箱开销,打个比方就是智能体的“执行税”,这也是Arm AGI CPU重点优化的负载。
通过对单示例冷/热创建、2/4倍过载并发p99等多个场景的测试,Arm AGI的沙箱开销成本远低于AMD EPYC 9755,只需对方的55%-73%。
![]()
目前,Arm AGI CPU正在以多种产品形态推向市场。
Arm自己设计了两套参考服务器方案,一个是1OU双节点,一个是2U双路。
超微、联想、华擎等合作伙伴发布了一系列商用服务器产品,具有不同的尺寸和配置(2U、5U、2OU等),面向不同的场景和用例。
在机架层面,Arm提供了一套1U双节点风冷参考设计,超微则打造了两套液冷方案,包括19英寸、OpenRack双宽两种规格。
![]()
随着智能体AI的兴起和普及,CPU重新回到聚光灯下,再次成为绝对的主角。
无论对于x86阵营还是Arm阵营,都是一个绝佳的新机会。
但是,CPU如何满足复杂多样智能体的运行需求,如何衡量自己的性能和能效,如何为不同负载和场景进行针对性的优化,值得所有CPU厂商深入探究。
Arm在尝试给出自己的答案,当然不是要制定一套放之四海皆准的行业标准,自然也需要突出宣传自家的优势,但确实开了个好头,值得学习和借鉴。
CPU的创新之路,还很长,很长。
![]()
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.