手臂英特尔(Intel)正试图用其最新的Cortex-X2 CPU内核挑战英特尔(Intel)和AMD在个人电脑(PC)市场上的领导地位。Cortex-X2 CPU内核旨在提供笔记本电脑所需的性能水平。
该公司说，X1核心是其Cortex-X系列处理器的一部分，是其针对高端智能手机和笔记本电脑的最新旗舰CPU。Arm表示，在相同的进程节点和频率下，CPU内核的每时钟指令(IPC)增益比前一个Cortex-X1内核提高了16%，但缓存内存增加了一倍。该公司称X2是迄今为止针对消费设备的“最强大的CPU”。
X2是其客户端cpu家族中第一个基于最新的Armv9架构的cpu，它在性能、能效和安全性方面带来了重大提升。Arm表示，X2只支持64位指令，这是其到2023年将32位指令从移动芯片中移除的长期战略的一部分。服务器级的Neoverse N2核心在4月推出，它使用相同的Armv9底层架构。
Arm表示，X2还支持其第二代可伸缩矢量扩展(SVE 2)技术。核心包含基于SVE 2的128位SIMD处理管道，使其在机器学习方面的性能比X1高出一倍。性能提升也适用于其他工作负载，包括5G。作为Armv9架构的一部分，X2支持INT-8和BFloat-16数据格式，以加快人工智能的工作。
安谋推出最新产品之际，该公司正寻求利用内置芯片设计的笔记本电脑日益增长的势头。去年，苹果在其Mac系列笔记本电脑中取代了英特尔的cpu，转而采用其内部设计的M1系统芯片(SoC)，该处理器也已开始在其Mac电脑中发货。此前十年，苹果一直在iPhone上使用其定制设计的a系列芯片，最终在iPhone 12上使用了A14芯片。
苹果拥有一个世界级的芯片工程部门，他们花了数年时间从头开始打造M1的CPU内核，并在台积电的5纳米节点上制造了16个计算内核。根据苹果公司的说法，m1——也被用于最新的iPad Pro平板电脑——提供了比英特尔cpu更好的性能，后者为其Mac笔记本电脑和台式电脑提供了超过15年的动力。
苹果没有在M1中授权预先设计的Arm核心。相反，它利用所谓的“架构许可”来设计自己的架构。近年来，苹果推出的芯片在个人电脑的单线程性能上可以与英特尔(Intel)和AMD相匹敌，从而突破了使用预制的Arm核心的厂商无法达到的极限。
Arm正试图凭借X2 CPU在个人电脑市场上抢占更多的市场份额，它希望这款CPU能让更多的供应商赶上甚至超过苹果的A系列和m系列芯片。
Arm表示，X2核心针对的是台积电(TSMC)和三星(Samsung)生产的世界上最先进的5纳米和更小的节点。当结合正确的组件在SoC系统级、X2带来提高30%的单线程性能用于最新旗舰Android智能手机芯片的保罗·威廉姆森说客户业务的高级副总裁和总经理在手臂,在一篇博客。
CPU的改进将加大英特尔在个人电脑领域的压力。高通(Qualcomm)推出了一系列基于arm的个人电脑芯片，作为挑战英特尔(Intel)在Windows操作系统笔记本电脑领域领先地位的长期举措之一。微软在2019年推出的“SQ1”和去年推出的“SQ2”等Surface Pro X笔记本电脑上安装了与高通公司共同开发的arm处理器。
当X1在去年被推出以补充A78时，它代表了基于性能不惜一切代价的理念的Arm cpu的一个全新类别。世界上大多数智能手机都使用的Cortex-A系列cpu延续了Arm的策略，即在有限的区域内实现性能和功率的最佳平衡，而X1则牺牲了部分区域和功率效率，以获得更快的速度。
此前，高通公司在高端智能手机的骁龙888芯片上使用了X1核心，三星电子在盖乐世S21 5G智能手机的核心处理器“Exynos 2100”上使用了X1核心。
虽然Arm并不直接与英特尔和AMD竞争，但Arm表示，X2核心将使其客户能够为智能手机和笔记本电脑制造更先进的soc。去年，该公司推出了Cortex-X定制项目，其工程部门同意与高通(Qualcomm)等硅领域的合作伙伴密切合作，开发一款基于Cortex-X核心的CPU，为其特定需求量身定制。
如今，大多数装有Arm处理器的智能手机的核心都是排列在一个大的。小建筑。它们包含一组大型、高性能(但耗电大)的CPU内核，以及一组较小、功率较低(但更节能)的CPU内核，以提高电池寿命。操作系统在集群中使用合适的CPU来运行用户应用程序，平衡计算能力和较长的电池寿命的需求。
许多正在生产的智能手机芯片使用Arm的Cortex-A78核心作为CPU的动力源，而Cortex-A55作为“小”核心。但上月底，Arm推出了Cortex-X2和A710来取代A78，推出Cortex-A510来取代A55。同样在上个月推出的CoreLink CI-700相干互连芯片和CoreLink N1-700片上网络互连芯片将这些芯片结合在一起。
A710和A510基于Armv9架构，提供了与X2 CPU核心相同的安全改进，包括内部加密加速和内存标记扩展(MTE)。
林利集团的半导体分析师阿卡什·贾尼表示，说Cortex-X2、Cortex-A710和Cortex-A510以增加功耗和损耗面积为代价，实现了“令人印象深刻的两位数性能提升”。他说，Arm在去年年底之前就开始向客户提供蓝图，他预计基于CPU核心的芯片将在2022年初投入生产。
尽管Arm的最新一代cpu——代号为“马特宏恩”——提供了更快的速度和更高的功率效率，但如果不改进芯片上的互连技术，Arm将无法获得这些优势。使用其最新的动态共享单元(DSU) DSU-110和CoreLink互联，Arm的客户可以为不同的市场推出不同配置的Armv9-A cpu。
Arm表示，它的互连套件允许客户在一块硅片上构建最多8个Cortex-X2内核、1 MB L2缓存和16 MB L3缓存的cpu。与2020年发布的笔记本电脑上使用的英特尔i5-1135G7 3.5 GHz芯片相比，这一安排缩小了与其他个人电脑芯片的差距，有望提高40%的单线程性能。
DSU-100支持各种不同的CPU集群配置，适用于不同的终端市场。其他可能的组合包括4个X2核和4个a710笔记本电脑;1台X2、3台a710、4台A510s用于高端5G智能手机;2台a710和6台A510s用于智能扬声器和电视;四颗A510内核用于智能手表和其他可穿戴设备上的芯片。
Arm产品管理总监Aditya Bedi解释说:“Cortex-X系列旨在在单线程和‘突发’工作负载下实现性能最大化。“微架构中的管道被构造和供应，以推动IPC性能的改进。”他补充说，“Cortex-A700系列优先考虑持续的处理器工作负载，实现了效率和性能的最佳平衡。”
Arm改进了X2中的分支预测单元，X2是现代cpu的基本构件之一。这些块用于提前预测最可能的计算结果，以提高性能。Arm还将分支预测单元与CPU中的指令提取器解耦，这样它就可以更快地运行。这使得X2不太可能做出不正确的猜测，从而在广泛的工作负载下带来更好的性能。
Arm还升级了CPU的指令管道，使得它可以在更短的时间内执行更多的指令，从而提高了性能和功耗效率。Arm表示，它将CPU运行指令所需的时钟周期从11个减少到10个。单条指令的性能提升是通过CPU每秒运行的数百万次操作累积起来的。
此外，Arm表示，它改进了X2中的预取器，它可以在指令和其他数据执行之前将它们加载到内存缓存中。该公司还扩大了乱序执行窗口，允许CPU在指令准备就绪时立即执行指令，以减少可能影响性能的停顿。CPU中的重排序缓冲区也增加了30%。
X2核心可以支持512kb或1mb的L2内存缓存，这取决于特定供应商的需求。Arm表示，它可以扩展到8个CPU内核的集群，以及高达16mb的L3缓存。
