Arm詳解消費產品「CSS設計」配置更彈性、可擴展至PC及穿戴裝置

針對5月底公布對應消費運算產品的運算子系統（CSS）設計，Arm 稍早除了在北京深入說明此設計細節，更進一步解釋相關設計背後想法，同時也說明以彈性擴展方式將此設計延伸至PC 、穿戴裝置或其他邊緣運算設備，並且說明設計主軸鎖定提高整體運算效能、人工智慧運算能力與電力續航三大方向。

．對應消費運算產品提出的運算子系統設計將以平台最佳化為目標

Arm說明，對應消費運算產品的運算子系統設計主要還是以行動裝置應用為基礎，並且強化Android 13以上版本作業系統環境運作相容性，同時也對應當前台積電、三星等晶圓代工業者的3nm製程技術，藉此簡化OEM、ODM業者在產品設計時的複雜度，更在整體效能表現鎖定雙位數以上提升，強調在裝置端人工智慧算力可提升46%，整體CPU 運算能力可提升36%，電力損耗則降低35%。

同時，Arm終端事業部產品管理總監Steve Hopper說明在運算子系統設計提高運作時脈，只是增加整體運作效能的其中一個作法，主要還是會考量諸多運算環節需求，讓整體運算平台維持最佳化。

▲此次更新部分包含定位大核的Cortex-A725 CPU，在基礎配置上也能作為... — ▲此次更新部分包含定位大核的Cortex-A725 CPU，在基礎配置上也能作為主要應用運算平台設計

．Windows on Arm PC級別產品允許更具彈性運算組合

而接下來也會藉由可擴展特性，以及將Armv9指令集架構帶到PC裝置使用，因此對應消費運算產品的運算子系統設計也能用於Windows on Arm的PC級別產品。

不過，Arm在對應Windows on Arm的PC級別產品運算架構組合並未列出GPU 部分，原因在於其Mali GPU、Immortalis GPU不支援微軟的DirectX API，因此允許OEM、ODM業者能自行加上第三方業者提供的GPU設計，意味三星Exynos CPU與AMD Radeon GPU的組合，以及聯發科天璣CPU與NVIDIA GPU的組合，接下來都能用於Windows on Arm的PC級別產品。

在目前傳聞Qualcomm與微軟之間的獨家供應協議將在今年底之前到期，或許很快就會看見更多採用三星Exynos處理器，或是聯發科天璣處理器的Windows PC加入市場競爭。

．未來將納入Chiplet等設計，但暫時未考慮納入NPU

對於未來在運算子系統加入更多設計的可能性，Steve Hopper表示隨著Chiplet、UCIe、CXL等半導體設計方式陸續用於新處理器，接下來也有可能將此類設計也納入未來運算子系統規劃。

不過，目前在人工智慧運算部分，Arm暫時未考慮將NPU、VPU或XPU等專門用於執行人工智慧運算的元件納入運算子系統規劃內，原因在於當前多數人工智慧運算依然會先以CPU運算，進而呼叫GPU進行加速運算，或是藉由NPU等元件進行協同運算，同時人工智慧運算模式同時也必須考量實際使用模型框架等因素，因此這部份會更傾向以開放架構形式設計，並且由OEM、ODM業者依照不同需求自訂。

▲Arm現階段規劃還是以CPU作為執行人工智慧的第一順位，因此暫時並未將NPU等... — ▲Arm現階段規劃還是以CPU作為執行人工智慧的第一順位，因此暫時並未將NPU等元件納入運算平台參考設計

．可實現最多12組超大核＋2組大核設計，全數以超大核組合也有可能

另外，此次提出對應消費端的運算子系統設計，是基於Arm對於現代化運算裝置效能需求的想像作規劃，因此認為採2組Cortex-X925 CPU，加上4組Cortex-A725 CPU，以及2組Cortex-A520 CPU的配置，會是最佳運算組合，同時對比去年提出、鎖定高階Android裝置設計的TCS23運算平台能有雙位數效能提升。

而在藉由導入更小製程技術，使得核心配置數量甚至可實現最多12組超大核＋2組大核的設計，甚至在不考慮裝置散熱及耗電情況下也能透過DynamIQ彈性架構實現全數以超大核組合的設計，意味OEM、ODM業者可以藉由不同組合創造更高運算效能的應用產品。

因此像聯發科去年提出全數採大核以上設計的天璣9300處理器之後，或許今年更新的天璣9400處理器，以及其他業者也都可能採用更大膽的核心配置組合，藉此在散熱與耗電平衡情況下創造更高裝置端運算效能。

但Arm方面其實也說明，在設計相關產品時仍建議先擬出明確使用需求定義，因此也不建議OEM、ODM業者僅為了追求效能而捨本逐末，強調在產品設計應該仍需全面考量實際用途。

．Cortex-X命名方式調整是為了有更顯著識別性

至於針對此次超大核Cortex-X925 CPU並未延續先前的命名方式，Arm終端事業部資深產品經理Manish Pandey表示是為了進一步凸顯其效能定位，同時也符合當前大核以Cortex-A700系列、小核以Cortex-A500系列的命名原則。

而此次Cortex-A520 CPU並未像Cortex-X 925 CPU及Cortex-A725 CPU有明顯變更，Manish Pandey說明主因在於此次運算子系統規劃主軸放在更高運算效能與人工智慧算力提升，因此在定位小核的CPU設計僅針對3nm製程設計進行最佳化，但是否意味接下來各個CPU設計會有不同的週期更新，目前Arm方面並未多作說明，僅強調在運算子系統規劃會以當前計畫提升效能方向，並且以全盤設計考量為主。