新款 Cortex-X925 是 2024 客户端计算子系统 (2024 CSS) 的一部分，该子系统包括 DSU-120、互连子系统和 Immortalis GPU。Arm 的计算能力集成在 DSU-120 中，其中包括 Cortex-A520、新款 Cortex-A725 以及 Cortex-X925 本身。这三款均为第二代 Armv9.2 CPU。Armv9.1 引入了 GEMM 和 BFloat16 支持，而 Armv9.2 则引入了 SME (SVE2) 支持。DSU-120 对核心类型/数量配置没有限制，但最大实例数为 14（例如，最多可以配置 14 个 Cortex-X925 实例），不过实际设备的功耗限制可能会导致实际配置的限制要低得多。
Cortex-X925 以及其他 Cortex-X 系列处理器由于其非标准特性，比标准的 Arm 大小核心更具特色。Arm 允许在性能、功耗和面积之间做出更为宽松的权衡，更倾向于提升性能而非牺牲面积和功耗。
架构优化
在架构方面，Arm 做出了一些相当重要的改变。
记忆力提升
新款 Cortex-X925 的诸多改进都与内存相关（包括直接和间接方面）。与前几代产品一样，Cortex-X925 也配备了预读分支预测器，该预测器会在指令提取之后提前预测正确的指令流，从而在指令被使用之前就进行预测。Arm 表示，Cortex-X925 将分支预测器的指令窗口大小增加了一倍，并提高了条件分支带宽。此外，精度方面也实现了常规的代际提升。在 ISO 配置下，Cortex-X925 据称能够实现更低的每千指令漏判率 (MPKI)。
核心自身的数据馈送能力得到了显著提升。为此，Cortex-X925 的 L1 缓存（I$）和数据（D$）可用带宽均比上一代产品翻了一番。Arm 表示，这具体指的是缓存的额外分块，理论上可以实现更高的有效带宽。这一提升与后端向量流水线数量的增加相辅相成，后者将在后文详述。此外，值得一提的是，X925 现在提供高达 3 MiB 的私有 L2 缓存容量，比上一代产品提升了 1.5 倍。
在执行方面，Arm 又增加了一个加载执行单元，总共有四个。
这很有意思，因为在过去的几代产品中，内存子系统经历了多次重新平衡的尝试，通用 AGU 的数量减少，负载 AGU 的数量增加。现在我们看到它又被重新调整回之前的配置。这提醒我们，平衡所有现有工作负载的复杂流水线是一项非常艰巨的任务。总的来说，新的 Cortex-X925 现在支持高达 64B/周期（4x16B 速率）。除此之外，Arm 表示 Cortex-X925 还对 LSU 进行了其他架构增强，例如改进了存储到加载的转发机制。
后端
Cortex-X925 的乱序执行窗口非常大——是上一代的两倍。换句话说，Cortex-X925 的在轨执行能力高达 768 条指令（或 1536 个融合操作）。Arm 表示，尽管核心流水线宽度基本相同，但由于消除了上一代产品中的各种限制，X925 的有效利用率将更高。也就是说，尽管理论上的峰值指令流吞吐量与 X4 相同，但由于流水线架构的改进，新款 X925 的实际峰值指令流吞吐量更高。
X925 直接面向人工智能和向量应用，新增了两条高级 SIMD 流水线，使 128 位流水线总数达到六条。此外，整数 ALU 流水线现在能够执行更复杂的双周期运算。
总体而言，后端缓冲区普遍增长了 25%到 40%。总而言之，Arm 表示，在各种应用中，前端每千指令的取指停顿和后端内存停顿均得到了改善。
表现
综合来看，Arm 宣称此次升级幅度巨大。该公司表示，新款 Cortex-X925 带来了 Cortex-X 系列历史上最高的性能提升。Arm 展示的 IPC 图表如下所示。尽管该图表略显繁琐复杂，但数据本身却相当可靠。与标准的 2023 年高端 Android 设备相比，主频为 3.8 GHz 的顶级核心可带来约 3.6 倍的性能提升。在 ISO 频率下，新款 Cortex-X925 的 IPC 据称提升了约 17%。在系统和软件栈完全优化且处于最佳状态的情况下，这一数字似乎可以提升至 25% 左右。
在 Speedometer2 和 Geekbench 6 等多个移动行业基准测试中，Arm 声称，在 ISO 频率和 ISO 内存条件下，新款 Cortex-X925 的 IPC 性能比上一代 Cortex-X4 提升约 15%。得益于包括新增向量执行单元在内的多项架构改进，AI 速度的提升幅度更大。
由于 Cortex-X925 针对 3 纳米制程节点进行了优化，Arm 声称，在 ISO 性能标准下，新款 Cortex-X925 的能效更高（即功耗更低）。或者换句话说，在功耗相近或略高的情况下，新款 Cortex-X925（部分得益于更高的频率）可以提供显著更高的性能。
新款 Arm Cortex-X925 处理器将应用于领先的高端移动产品中
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