魔改起自己來不遜蘋果高通，揭秘ARM強效能分支Cortex-X1

在Arm與x86競爭的過去十年中，Arm已經徹底贏得了，智慧手機這些低功耗裝置的霸主地位。現在，Arm 架構也正在步入高能耗的膝上型電腦、資料中心和其他裝置領域。Arm 已經成為蘋果生態的核心元素，除了谷歌的安卓生態，Arm 也會在我們自己的鴻蒙、華為移動生態中起到重要的作用。

多年來，科技評論員和使用者一直把膜拜的目光，放在基於Arm 魔改的蘋果 A系列和高通的Kryo核心上。

但隨著Cortex-X CPU計劃和Cortex-X1的推出，這種情況可能會在2021年最終改變。

今年，作為Cortex-A77 CPU、Mali-G77 GPU的後續產品，Arm已經公佈了Arm Cortex-A78 CPU架構和Mali-G78 GPU。但沒有想到的是，緊跟著，Arm又宣佈了Cortex-X形式的CPU核心。可以預料，藉助5nm製程的量產，Cortex-X 被廣泛應用的日子很快就要來到。

Cortex-X 已經促使一線大廠改變產品路線

Cortex-X定製（CXC）計劃，重新吸引了眾多一線移動晶片廠商的注意。甚至ARM自己也對Cortex-X1非常自豪，稱它是迄今為止最強大的Cortex CPU。

三星已經確定在5nm製程，放棄魔改路線，開始使用 Arm 的親生CPU IP，最近已經傳出，三星Exynos 2100 確認將使用ARM Cortex-X1核心，以彰顯與Exynos 1080 之間的差異化。

高通驍龍 875 據傳也將使用ARM Cortex-X1 為主核心，雖然 Cortex-X 也強調客戶的定製性，但傳聞如果成真，無疑說明高通將放棄了自己標榜多年的差異化元素：Kryo核心。

華為麒麟9000 搭載了滿血Mali-G78 GPU，考慮到Mali-G78 GPU是 ARM 今年九月份推出的全新公版移動端GPU，側面印證了 ARM目前並沒有斷供華為。但因為華為麒麟9000起步研發時間早於 5nm的三星和高通，可能致使華為沒有趕上Cortex-X1，況且華為歷來把研發重心放在NPU 和Soc 上，也許如果有下一代麒麟，很大可能也會採用 Cortex-X 強效能方案。

Cortex-X 產品路線的目的何在

每年5月，ARM公司都會公佈其用於移動裝置的新移動IP（智慧財產權）。這個IP包括新的CPU核心以及新的GPU。

ARM的產品原則裡，有一條重要的PPA概念：效能、功耗和麵積，這是移動CPU領域，Arm 設計的宗旨，其實質是一種均衡理念。

它強調，能效和電源效率是更高的優先順序，而不是絕對效能。

例如：Arm的Cortex-A78和Cortex-X1均基於上一代Cortex-A77。但是，

Cortex-A78致力於在比以前更小的區域內提供每瓦更多的效能

。為了追求最佳效能，Cortex-X1則是放棄了這些通常的顧慮。

Arm Cortex-A78有望在1W功率預算下，將比Cortex-A77的持續效能提高20％。A78 架構最大的變化是：可用時鐘速度的提升，以及從7nm到5nm製程的轉變。更令人印象深刻的是，據Arm稱，2。1GHz 5nm Cortex-A78的功耗比2。3GHz 7nm Cortex-A77少多達50％。這是對續航來說是巨大的進步。

但ARM深知，客戶往往會根據不同產品領域的不同需求，要求提供更多的解決方案和產品。

尤其是蘋果、高通、三星為了凸顯自己的產品差異化，三者不約而同的在PPA概念裡弱化的絕對效能領域發力，透過魔改或定製，去追求更大的效能提升。當然這與華為移動方案的首選目標，有著值得注意的不同。

我們可看到，Cortex-X1偏離了Arm的典型路線圖，旨在構建更大，功能更強大的處理器，而且該處理器採用了與Apple A13的Lightning CPU驚人的設計相似之處。這充分展示了Arm 在效能方面依然有著強大的控制力，

Cortex-X1滿足了對具有卓越效能的Arm CPU的需求，而且劍指移動以外的領域

。

Cortex-X1效能提升在哪裡

在今年，ARM宣佈了Cortex-X定製（CXC）計劃。該計劃需要與ARM工程團隊和ARM的專案合作伙伴緊密合作，高通三星們可以透過該計劃，定製最終的CPU產品，以滿足特定的市場需求，最正宗的官方魔改，超越 PPA 概念，是該計劃的亮點。另外還有重要的一點：由ARM設計和製造的最終定製CPU將以ARM Cortex-X品牌交付，三星Mongoose 和高通Kryo 也許會隨著Cortex-X推出，逐漸消失。

作為CXC計劃的一部分，首款CPU是ARM Cortex-X1 CPU。

ARM表示，與Cortex-A78相比，單執行緒整數效能提升高達22%。

ARM稱，“提升 ”指的是，這些提升與短時的高效能有關，而短時的高效能最適合反應速度和響應速度。據稱，這將使智慧手機和大螢幕裝置的效能達到有史以來的最高水平，但從數字上看，Cortex-X1仍然無法與蘋果A14相媲美，不過，它的成績或許能與2019年的蘋果A13持平。

另一方面，Cortex-X1可以實現更大的可擴充套件性，同時提升峰值效能。合作伙伴在3x Cortex-A8和4x Cortex-A55的同時，增加1x Cortex-X1作為DynamIQ叢集的一部分，其峰值效能將比上一代產品提高30%，這是一個值得注意的壯舉。如果說A78是為能效比而生的，那麼A78與Cortex-X1組合在一起時，將帶來最佳的持續和峰值效能。旗艦安卓手機將變得更快。

採用Cortex-X1的解決方案的關鍵市場是智慧手機和新的外形設計（可摺疊手機和大尺寸多屏裝置）。X1提供了更快的使用者體驗，應用載入時間更快，網頁滾動響應速度也有所提高。隨著ML效能的提升，基於AI和ML的體驗將變得更好。可以預見的是，X1還將改善生產力、通訊、安全、多重數字沉浸感、基於攝像頭、高階遊戲和XR體驗等用例。