作者：Arm 終端事業部產品管理高級總監 Kinjal Dave

移動設備正逐步演進為由人工智能 (AI) 所驅動的工具，能夠適配、預測并提升人們與世界互動的方式。而隨著端側 AI 變得更加先進和成熟，移動芯片所面臨的壓力也在不斷加劇。

加速產品周期（即每新一代旗艦移動設備的推出速度都快于上一代）意味著芯片供應商和 OEM 廠商必須在更緊迫的時間內實現創新，幾乎沒有出錯余地。在面積和散熱受限的移動設備尺寸條件下，要實現為保持 AI 性能而采用的先進封裝技術，是一項極具挑戰的任務。與此同時，向 3 納米等更小工藝節點的發展也帶來了復雜的設計難題。

這正是 Arm 推出集成平臺的原因，通過將 Arm CPU 和 GPU IP，與物理實現和部署就緒的軟件棧相結合，從而加快產品上市進程，并在最新的先進工藝節點上實現業界領先的性能。而 Arm Lumex 就是 Arm 新的專用計算子系統 (Compute Subsystem, CSS) 平臺，旨在滿足旗艦移動設備和 PC 上持續增長的端側 AI 體驗需求。

為 AI 優先時代重新設計

Lumex 為模塊化且高度可配置的平臺提供最新的協同設計、協同優化的 Arm 計算 IP 和先進特性：

新的 Armv9.3 C1 CPU 集群：提供領先的每時鐘周期指令數 (IPC) 性能，并內建第二代 Arm 可伸縮矩陣擴展 (SME2)單元，在 CPU 集群上帶來響應更迅速的加速 AI 體驗。

新的 Arm Mali G1-Ultra：在實現更快的 AI 推理能力的同時，通過新一代的光線追蹤功能，帶來桌面級別的視覺效果與更豐富的游戲體驗。

新的系統 IP 包含 Arm SI L1 系統互連與 Arm MMU L1 系統內存管理單元：旨在消除系統性能瓶頸，以及降低推理密集型和計算密集型工作負載中的延遲。

3 納米就緒的 CPU 和 GPU 物理實現：專為實現業界領先的功耗、性能與面積 (PPA) 而打造，并加速在芯片上實現旗艦級性能的進程。

跨 CPU 和 GPU 技術加速實際場景的 AI 性能

在 CPU 方面，啟用 SME2 技術的 Armv9.3 C1 CPU 集群結合了 Arm KleidiAI 對主流框架和運行時庫的原生支持，在包括典型機器學習 (ML) 推理、語音及生成式 AI 等在內的廣泛 AI 工作負載中，相較于上一代 CPU 集群，在相同條件下實現了顯著的速度提升。同時帶來了五倍的 AI 性能提升，以及三倍的能效優化。這些基于 SME2 的改進使得用戶能在其常用的消費類電子設備上享受更流暢的 AI 交互體驗，并獲得更長的續航時間。

此外，得益于微架構優化和核心間更緊密的集成，Arm C1 CPU 集群在性能與能效方面樹立了新標桿，具體表現為：

在六項行業領先性能基準測試中，相較于上一代 CPU 集群，在相同條件下的性能水平，平均提升 30%；

在主流應用（包括游戲和視頻流媒體）中，相較于上一代 CPU 集群，在相同條件下平均速度提升了 15%；

在視頻播放、社交媒體和網頁瀏覽等日常移動工作負載中，相較于上一代 CPU 集群，在相同條件下的功耗，平均降低 12%；

相較于上一代Arm Cortex-X925 CPU，Arm C1-Ultra CPU 帶來兩位數的 IPC 性能提升。

Mali G1-Ultra 進一步提升了 AI 性能與效率，相較于上一代 Arm Immortalis-G925 GPU，其在 AI 和 ML 網絡中的推理速度加快了 20%。

在游戲方面，得益于新的 Arm 光線追蹤單元 v2 (Ray Tracing Unit v2, RTUv2)，Mali G1-Ultra 將光線追蹤性能提升了兩倍，為移動設備帶來了高端桌面級視覺效果；在主流行業基準測試與游戲應用（包括《暗區突圍》、《堡壘之夜》、《原神》、《崩壞：星穹鐵道》等）中，Mali G1-Ultra 實現了 20% 的圖形性能增長。

Lumex 的可擴展系統主干

要支持 AI 優先體驗，不能只局限于計算 IP 的迭代，移動系統級芯片 (SoC) 必須在整個互連和內存架構層面持續演進。

正因如此，Arm 推出新的可擴展系統互連，專為滿足高要求 AI 和其他計算密集型工作負載的帶寬與延遲需求而優化，可確保在 Lumex 上保持性能領先，同時不影響系統響應速度。新的 SI L1 系統互連配備業內先進的，且具有出色面積效率的系統級緩存 (SLC) ，相比標準編譯的 RAM，其泄漏功耗降低了 71%，大幅減少了待機功耗。

對于合作伙伴而言，該系統互連技術提供高度靈活的可擴展解決方案，可針對各類手機和消費類電子設備優化 PPA 需求。SI L1 系統互連面向旗艦移動設備，具備完全集成的可選 SLC 并支持Arm 內存標記擴展 (Memory Tagging Extension, MTE)特性，可提供一流的安全性；而 Arm NoC S3 片上網絡互連則面向注重成本且非一致性的移動系統。

除新的互連技術外，Arm 還推出了新一代 Arm MMU L1 系統內存管理單元，該技術可在各類手機及消費類電子設備上實現安全，且成本高效的可擴展虛擬化。

通過物理實現成就業界領先的 PPA

Lumex 提供針對 3 納米工藝優化、生產就緒的 CPU 和 GPU 實現，已為多家晶圓代工廠所支持，如此一來，Arm 的芯片合作伙伴和 OEM 廠商能夠：

將這些實現作為靈活的構建模塊，以便專注于 CPU 和 GPU 集群層面的差異化設計；

實現卓越的頻率和 PPA；

在向最新 3 納米工藝節點過渡時，助力確保芯片一次流片成功。

開發者即刻暢享 Lumex 優勢

為充分釋放 Lumex 性能潛力，開發者需在實際設備上市前提前獲取其功能。為此 Arm 推出全新系列的軟件與工具，助力開發者即刻著手原型設計、構建 AI 工作負載，以及利用 Lumex CSS 平臺的完整 AI 功能。具體包括：

完整的 Android 16 就緒軟件棧，涵蓋可信固件至應用程序層；

完整且免費的啟用 SME2 的 KleidiAI 軟件庫；

全新的自頂向下的遙測解決方案，用于分析應用性能、識別瓶頸并優化算法。

KleidiAI 在推出的第一年便大獲成功，現已集成至所有主流的 AI 框架，并廣泛應用于各類應用程序、設備，以及安卓等系統服務。這為接下來開展工作夯實根基，當基于 Lumex 的設備在未來數月上市時，應用程序即刻就能在其 AI 工作負載上實現性能和效率提升。

在圖形處理方面，隨著未來的安卓版本將支持 RenderDoc，以及通過 Lumex 提供 Vulkan 計數器、Streamline 和 Perfetto 等統一可觀測性工具，開發者能夠實時分析工作負載、調優延遲，并精確平衡電池續航與視覺效果。

為新一代移動智能奠定基礎

移動計算正邁入一個全新的時代，而智能的構建、擴展與交付方式正在定義這個新時代。隨著 AI 成為所有體驗的基礎，平臺必須具備預測、適配、擴展和加速未來發展的能力。

Lumex 正是基于這一未來愿景而設計，讓整個生態系統全面受惠。無論是打造、擴展創新設備的 OEM 廠商，還是構建新一代應用的開發者，Lumex 都能助力 Arm 生態系統更輕松地交付差異化的 AI 優先平臺與體驗——以更智能的性能實現更快速的大規模部署。