Arm技术媒体分享日：探索AI时代的计算前沿与生态布局 原创

在6月13-14日的Arm技术媒体分享日上，多位Arm技术专家聚首一堂，分享了Arm在终端计算子系统（CSS）、CPU、GPU技术以及软件生态的最新进展与战略规划。Arm终端事业部智能手机市场高级总监Steve Raphael、产品管理总监Steve Hopper、高级产品经理Manish Pandey，以及安谋科技 (Arm China) 市场总监王刚和开发者生态高级经理深入解析了Arm如何塑造AI时代的计算基础，并推动生态合作，以实现更高效、更智能的计算体验。

能否请您概述一下Arm在AI智能设备领域的最新动态，以及Arm终端CSS如何在其中扮演关键角色？

Steve Raphael：过去一年，我们见证了从手机到笔记本电脑的人工智能创新浪潮，催生了AI智能手机和AI PC等新产品。AI时代正加速发展，复杂性随之不断提高，计算需求呈指数级增长。系统级芯片（SoC）设计人员、OEM厂商和软件开发者需要更好的灵活性和更多的选择，来确保各类消费市场中的设备都能够经受未来考验。

Arm终端CSS作为我们最新的计算平台，首次在终端领域为Arm CPU和GPU提供物理实现，极大地简化了基于Arm架构的解决方案构建过程，确保性能和能效的最优解。Arm在2021年推出了专为性能和AI而设计的Armv9架构，并在过去几年中提高了在矢量加速、机器学习 (ML) 等领域的计算能力，增强系统的安全性和稳健性，并增加了面向AI的功能。Arm终端CSS所具备的Armv9.2的能效优势，加之基于三纳米工艺的物理实现和持续的软件优化，使其成为合作伙伴实现下一代AI体验的基石。

Arm终端CSS可扩展应用至市面上最高性能的消费电子设备，包括新一代AI PC。其中的Cortex-X925与去年推出的Cortex-X4 CPU相比，其TOPS提高50%。终端CSS为PC市场提供专用的可扩展平台。该平台采用Cortex-X925以提供一流的单线程性能，并通过近期更新的DSU-120（在单个CPU集群内提供多达14个CPU核心）提供最佳的性能可扩展性。

能具体谈谈Arm终端CSS在性能、效率和可扩展性方面的突破性变化吗？

Steve Hopper：我们的Arm终端CSS平台集成了第二代Armv9.2 CPU集群，包括性能最强的Cortex-X925 CPU和效率最高的Cortex-A725与更新的Cortex-A520 CPU，专为高端市场设计，实现了三纳米工艺上的性能与效率新高。此外，基于第五代GPU架构的全新Immortalis-G925旗舰GPU系列，以及Mali-G725和Mali-G625，为移动设备带来了前所未有的图形处理能力。我们还提供了针对安卓系统的CSS参考软件栈和KleidiAI、KleidiCV库，为端侧AI和计算机视觉提供强大支持，确保开发者能够最大化利用Arm平台的潜能。

新的Armv9.2 CPU集群为安卓智能手机、PC和笔记本电脑等设备提供出色的性能与用户体验。该集群提供一整套实际用例的改进，集群中各个CPU组件均涵盖广泛的实际用例和工作负载。例如，Cortex-X925可处理应用启动和网页浏览的“突发”工作负载，Cortex-A725可提供常见AI工作负载和AAA游戏所需的持续性能，Cortex-A520的高效率则非常适合轻量型媒体和闲置及后台任务。所有这些增强的实际用例体验都可以扩展到各类消费技术领域，新推出的Armv9.2 CPU为主流设备和日常用户带来了更高的性能和更强大的AI功能，从而使关键用户体验指标提高30%。

面对AI和安全功能的持续演进，Arm在CPU设计上是如何平衡性能、能效与软件兼容性的？

Manish Pandey：Arm在CPU设计上采取了全方位的考量，特别是在Cortex-X925的设计之初，我们以更为胆大且积极的方式去思考性能的提升，我们专注于提升每时钟周期指令数（IPC），同时优化物理解决方案、延迟系统、操作系统、编译器和封装等多方面，确保系统性能的最大化。Cortex-X925通过经优化的三纳米工艺，辅以卓越的子系统和封装，使得新一代消费电子设备的性能分数可提高30%以上。此外，与去年推出的 Cortex-A720相比，今年Arm终端CSS中的Cortex-A725性能效率提升了35%，能效提升了25%。

Arm持续投入于解决多维度问题，确保CPU设计能满足未来应用的复杂性，并与软件生态系统紧密协同，如通过KleidiAI和KleidiCV库，为开发者提供获取最高底层硬件性能的工具和软件库。

Arm最新推出的GPU技术如何推动移动图形体验的变革？

王刚：去年，Arm推出了第五代GPU架构及一系列新的GPU，包括从Immortalis-G720到面向主流设备的Arm Mali-G620。此后，MediaTek的天玑9300 平台便搭载了Immortalis-G720。知名手机厂商vivo和OPPO的旗舰智能手机都先后采用了该平台。我们的GPU广泛应用于从智能手机到XR设备的众多产品，通过与芯片合作伙伴、OEM厂商和游戏生态的紧密合作，我们确保消费者能体验到这些突破性技术。

在Arm参考平台上进行比较时，今年推出的Immortalis-G925的性能（fps）比Immortalis-G720提高了37%。此外，在提供与Immortalis-G720 相当的游戏性能时，Immortalis-G925的功耗降低了30%。

为满足针对更复杂几何体的需求，Immortalis-G925引入了片段预处理（Fragment Prepass）的新机制。借助该图形技术，应用无需进行任何对象或原语排序，并且在处理几何工作负载时，能够更高效地减少过度绘制。通过片段预处理，我们观察到由于无需对象排序，渲染线程周期缩短高达43%。这不仅提高了性能和能效，也减少了CPU的负载。

自从在 Immortalis-G715 GPU中引入光线追踪以来，该技术正愈发普遍，其有助于创建更真实的阴影、反射和高级光照效果。Immortalis-G925持续推动光线追踪内容的改进，对复杂对象的光线追踪性能提高了52%。通过对光线追踪内容进行内部测试，我们正进一步提高其性能。例如，在游戏场景透明度方面保持相同准确度的同时，性能提升27%。开发者也可选择将游戏场景透明度的准确性略微降低，由此带来高达52%的惊人性能提升，并降低57%的内存流量。

虽然大多数AI处理工作能够在CPU上进行，但GPU为各种AI用例提供加速功能，包括图像分类、图像分割、对象检测、自然语言处理和语音转文本等。在图像处理方面（包括分割和分类），Immortalis-G925可实现41%的性能提升，表现抢眼。同时，在超级采样任务中，开发者可以使用神经网络对图像进行向上扩展，其性能可提高近30%，而在自然语言处理和语音转文本，性能可提高50%，同样十分惊艳。

Arm还致力于与游戏生态系统合作，从而带来先进的图形特性和功能。 比如Arm正在与Epic Games携手，在安卓上启用其虚幻引擎 5（Unreal Engine 5）桌面平台渲染器。与此同时，Arm还与Google和MediaTek围绕安卓动态性能框架（Android Dynamic Performance Framework，ADPF）展开合作。MediaTek 目前正在与谷歌合作，将 MediaTek 游戏自适应调控技术 (MediaTek Adaptive Gaming Technology, MAGT) 的功能合并到 ADPF 中，并且已经与多个游戏引擎实现了良好的集成。

与此同时，Arm还通过一系列GPU工具和资源，保持对游戏开发者一贯的生态系统支持。Arm Performance Studio延续Arm Mobile Studio的成功，借助扩展分析工具，进一步支持移动设备和GPU以外的一系列新工作负载、平台和设备，包括面向服务器市场的CPU和Arm Linux平台。作为Arm Performance Studio的一部分，我们新增了Arm Frame Advisor，使开发者能够更易实现图形分析和优化，从而更准确地针对其优化目标，并更快地将软件推向市场。

Arm在推动开发者生态建设方面有哪些新举措，特别是在内存安全和机密计算架构（CCA）方面？

李陈鲁：Arm非常重视安全领域，特别是内存安全，我们引入了内存标记扩展（MTE）技术，并在荣耀开发者设备中进行了初步测试。令人振奋的是，消费者现在可以在Pixel 8和vivo X100等设备上体验到MTE带来的安全保障，Chrome浏览器也开始支持MTE保护模式。此外，我们也正在研究哪些软件堆栈组件可以用Rust开发，以便为Arm平台提供更安全的基础。通过终端CSS，PC上也将会有Armv9功能，MTE、指针验证 (PAC) 和分支目标识别 (BTI) 等安全功能将引入基于Arm架构的PC 中。通过这些技术，Arm正携手开发者生态，共同推进一个更安全的计算环境。

结语

Arm在技术媒体分享日上的分享，不仅揭示了公司在AI时代计算技术的领先地位，也展现了其对开发者生态建设的深厚承诺。从高性能的终端CSS平台，到推动移动图形革命的GPU技术，再到内存安全与机密计算的前沿探索，Arm正引领一个更高效、更安全、更智能的计算时代。随着技术的不断迭代与生态合作的深化，Arm生态系统的创新潜力将进一步释放，为消费者带来前所未有的计算体验。