在 2025 年臺北國際電腦展上,Arm 首次公開代號為 Travis 的新一代 Armv9 旗艦 CPU,引起眾多的關(guān)注和市場極高的期待。此時,我才意識到不知不覺間,距離前代 Arm Cortex-X925 發(fā)布已經(jīng)過去近一年。
回想起 2024 年發(fā)布的 Cortex-X925,憑借出色的 IPC 提升,以及聯(lián)發(fā)科技先進的第二代全大核架構(gòu)設計,助力基于其打造的天璣 9400 等旗艦處理器在性能和體驗上有了顯著的提升,同時也刷新了多項 Arm 芯片性能紀錄。所以許多人都好奇,從 Cortex-X925 手中拿過接力棒的 Travis,能否再次建立新的性能王朝?
想要回答這個問題,我們首先要搞清楚兩個問題:1、CPU 的性能提升關(guān)鍵是什么;2、如何衡量一顆 CPU 的性能表現(xiàn)?在弄清楚這些問題后,我們或許就能一窺未來旗艦芯片的底細,同時也能更好地了解,Arm 高層 Chris 在臺北電子展上的主題演講為何會引起轟動。
什么是 IPC,它為何重要?
你是否有思考過,為什么不同架構(gòu)的處理器,在同主頻下性能也會有明顯區(qū)別?這個問題的答案是一個不被大家熟知的性能參數(shù)—— IPC,全名譯為每時鐘周期指令數(shù),指的是 CPU 在每個時鐘周期內(nèi)能執(zhí)行的指令數(shù)量,是評估 CPU 實際性能的關(guān)鍵指標之一,也是 Arm 主題演講中重點提到的參數(shù)。
簡單來說,IPC 越高,CPU 在同樣主頻下的工作能力就越強。你可以將 CPU 頻率和 IPC 看作汽車的速度與扭矩:最高主頻就像汽車的最高時速,代表著極限的性能,但日常行駛中很少會用到,而 IPC 則類似發(fā)動機的扭矩,決定了車輛在日常使用中的加速和響應能力。
換言之,即便不飆到最高速,有力的扭矩依然能讓汽車起步快、加速猛。同理,高 IPC 架構(gòu)讓 CPU 即使在較低頻率下也能迅捷地完成任務,帶來流暢的用戶體驗。這一點使得 IPC 性能在移動設備芯片中變得十分關(guān)鍵,因為移動設備往往很少長時間以最高主頻運行,大多數(shù)時候為了控制發(fā)熱量和延長續(xù)航,都會在中低頻率下工作。
一顆擁有高 IPC 的 CPU,可以讓手機無需拼命提高主頻就能夠流暢運行高負載 app,從而避免單純靠提頻率換取性能所帶來的巨大功耗和熱量。相反,如果一款處理器主頻很高但 IPC 不足,它只能通過 " 燒電 " 勉強堆砌性能,結(jié)果往往是功耗飆升、發(fā)熱嚴重,在手機等小型設備上難以持續(xù)維持高主頻的情況下,手機就會因為過熱降頻而發(fā)生卡頓。
可以說,在手機這樣的小型設備上,IPC 才是影響實際體驗的關(guān)鍵,高 IPC 能夠帶來更高的每瓦性能、更長的電池續(xù)航、更低的運行溫度和更快的響應速度,讓手機在 app 啟動、多任務切換和游戲幀率等使用場景中得到肉眼可見的提升。
Travis 亮相,Arm 又要掀桌了
IPC 的重要性大家應該都清楚了,那么也就不難解釋為什么 Travis 會引起如此多的關(guān)注和期待了。因為在 Arm 的官方資料中已經(jīng)透露,Travis 將再次迎來 " 兩位數(shù) " 的 IPC 提升,而且是在 Cortex-X925 本就已有兩位數(shù) IPC 提升的基礎上做出突破,并非玩文字游戲去對標前兩代的產(chǎn)品。
要知道,上一代 Cortex-X925 已經(jīng)是在前代 Cortex-X4 的基礎上在 Geekbench 6.2 benchmark 上取得約 15% 的 IPC 提升,而 Travis 又將在此基礎上更進一步,可以說智能手機的 CPU 架構(gòu)效率正在迎來過去少有的連續(xù)性突破。更重要的是,Travis 并非只有 IPC 提升,還集成了下一代 SME(可伸縮矩陣拓展),這是一個面向 AI 加速的指令集擴展,可大幅提高 CPU 在矩陣運算、機器學習推理等方面的吞吐能力。
你可以這樣理解,SME 就相當于給 CPU 配置了一個 AI 助手,可以讓 CPU 在不借助專用 NPU 加速器的情況下,也能夠高效完成 AI 的相關(guān)任務,這一點在未來的移動市場中極為關(guān)鍵。因為隨著 AI 應用生態(tài)的擴大,越來越多的 app 都在內(nèi)置 AI 功能,例如相機實時圖像識別、語音助手的本地識別、增強現(xiàn)實等,而 SME 的加入將讓 Travis 在 AI 和計算機視覺識別等任務上有質(zhì)的飛躍。
從目前公布的信息來看,Travis 的提升無疑是全方位的,在傳統(tǒng)性能上,Arm 通過更高的 IPC 讓一切日常使用都變得更流暢、省電,而在 AI 應用方面,又通過 SME 拓展了 CPU 的泛用性,讓手機擁有更高效的 " 大腦 "。
Travis(代號)針對用戶的需求做了許多優(yōu)化,同時也為平臺廠商提供了更高效的解決方案。作為 Arm 新一代旗艦 CPU,將與代號 Drage 的 Arm 新一代 GPU 一同組成新的高性能計算平臺,為芯片廠商提供更多的助力。
此前,聯(lián)發(fā)科推出的天璣 9400 就憑借 Cortex-X925 的出色架構(gòu)設計,配合倍增緩存設計以及天璣調(diào)度引擎,讓擁有高達 291 億晶體管的天璣 9400 在性能、能效以及 AI 應用等層面都有著明顯的提升。從測試結(jié)果來看,Cortex-X925 可以在集群主頻未超過 3GHz 的情況下,全程維持《鳴潮》近 60fps 的游戲體驗。
在日常使用層面,天璣 9400 在大型移動游戲等應用場景中表現(xiàn)出色,也讓搭載這顆芯片的旗艦手機在市場中大獲好評,可以看到市場中采用天璣 9400 的旗艦設備數(shù)量也明顯增加,這無疑給了市場和終端廠商更多的信心。
據(jù)推斷,聯(lián)發(fā)科的下一代旗艦芯片天璣 9500 將采用 Travis 等新一代核心方案。如無意外,天璣 9500 將依然選擇 " 全大核 " 的設計方案,同時也將會是聯(lián)發(fā)科第三代全大核架構(gòu)。得益于 Arm CPU 近年來在 IPC 等方面的顯著提升,即使全部采用高性能的大核也依然可以有效控制功耗和發(fā)熱,讓手機擁有更極致性能的同時又保持良好的能效表現(xiàn)。
從 Cortex-X925 到 Travis,我們不難看出 Arm 并不只是簡單的堆砌 " 更高的 GHz",而是通過不斷提升 IPC、賦能 AI、并通過整體的解決方案帶來創(chuàng)新協(xié)同以實現(xiàn)性能的突破,同時尋找性能與能效的最佳平衡點。我們都知道這很難,但是 Arm 深厚的技術(shù)積累讓他們的嘗試又一次成功了,市場也將迎來又一次性能爆發(fā)。
隨著 Travis 為核心成為下一代旗艦芯片的基礎,可以預見未來的一批旗艦設備將獲得顯著的性能與體驗提升。
Arm 讓一切更加智能
隨著 Arm 生態(tài)系統(tǒng)的影響力進一步擴大,集成了 Travis 的新一代移動計算平臺所帶來的改變也將影響到每一個人。在 Computex 上 Arm 的主題演講中,Arm 高級副總裁兼終端事業(yè)部總經(jīng)理 Chris Bergey 就提到過一個數(shù)據(jù):全球 99% 的智能手機都采用 Arm 架構(gòu),考慮到智能手機在現(xiàn)代社會的滲透率,Arm 已然成為整個智能生態(tài)的核心之一。
正因如此,近年來 Arm 在 PC 與平板市場的需求也在快速增長,預計在 2025 年占據(jù)整體出貨量的 40%,從手機到筆記本電腦,從平板到 IoT 設備,Arm 正在成為各種終端設備共同的 " 計算底座 ",幫助整個智能生態(tài)變得更加高效、智能。
而在今年年底,隨著集成 Arm Travis CPU 的天璣 9500 旗艦手機陸續(xù)上市,Travis 對市場的影響也將逐漸顯現(xiàn)。作為智能生態(tài)與用戶之間的橋梁,擁有更高的性能、更強的能效以及更完善的 AI 能力的手機,將重塑用戶的智能體驗。
試想一下,當你想為家里購買常用的日用品,只需要和手機的 AI 助手說一句話,就能完成「搜索——確認——下單」等一系列操作,同時還能幫你管理日常行程和安排,就像隨身管家一樣。過去想得到類似的功能體驗,手機往往需要將更多的資源傾斜到 AI 運算上,勢必會影響其他功能和續(xù)航,但是對于專為 AI 時代而生的 Travis 和天璣 9500 來說,這并非難事。
隨著 AI 的進一步發(fā)展,Arm 也將進一步擴大他們的影響力,從聯(lián)發(fā)科到英偉達,從亞馬遜到谷歌,Arm 與其合作伙伴正在迎來前所未有的機遇,就像主題演講中所強調(diào)的:AI 時代是一場千載難逢的機會,將重新定義科技是如何影響世界,但是想要真正釋放這股潛力,則需要整個 Arm 生態(tài)系統(tǒng)的深度合作。
在我看來,"everything powered by Arm" 并非只是一個口號,而是描繪出一幅萬物智能互聯(lián)的未來藍圖。利用 Arm 設計的高效且性能強大的計算平臺,讓所有終端都能成為 AI 生態(tài)的一部分,讓每一臺設備都變得更加智能,最終改變我們每一個人的工作與生活。