发布日期：2025-01-03 18:24    点击次数：60

今年最受关注的Windows PC新品是Copilot+ PC，它搭载了高通的Snapdragon X芯片。它具有可与 MacBook 相媲美的省电性能，同时又具有较高的处理能力，特别是其专注于 AI 处理的能力而备受关注。然而，自从宣布Snapdragon X系列以来，高通仅分享了概述和一些基准测试结果。至于备受关注的Oryon CPU核心，唯一透露的是它是一个独立开发的架构，采用了该公司收购的Nuvia技术，我们正在等待详细的解释。高通终于透露了有关其Snapdragon X系列芯片的许多细节。在这里，我们将重点关注备受关注的Oryon CPU核心。骁龙X系列概览Snapdragon X系列芯片配置图（来源：Qualcomm）在详细介绍之前，我们先回顾一下基于 Snapdragon X 的平台的所有功能块。 SoC 本身由 Qualcomm Oryon CPU 核心、Adreno GPU 引擎和 Hexagon NPU 组成，连接到内存控制器、Qualcomm Spectra ISP、安全处理单元、传感中枢和一些 I/O。金鱼草CPU核心共有42MB缓存。 Adreno GPU 提供高达 4.6 FLOPS 的计算能力，Hexagon NPU 拥有高达 45 TOPS 的处理能力。该SoC支持高达64GB的LPDDR5X内存，在8通道配置下运行速度为8,448MT/s，峰值内存带宽为135GB/s。目前，以下四款Snapdragon X系列芯片正在作为SKU进行部署。前三名将是“Snapdragon X Elite”，最后一名将以“Snapdragon X Plus”品牌开发。Snapdragon X 系列 SKU命名约定比较混乱，但第一个字母表示产品系列（Snapdragon X），第二个数字表示产品代次（在本例中为第一代 Snapdragon X）。第三个字母表示级别（目前为 Elite (E) 或 Plus (P)），后面的两位数字是 SKU，数字越大表示性能越高。最后一个号码是为未来产品开发预留的号码。Snapdragon X 系列芯片命名约定（图片来源：Qualcomm）连接到 Snapdragon X 的芯片组具有许多无线连接功能，包括 Snapdragon X65 5G 调制解调器和 FastConnect 7800 WiFi 7/蓝牙 5.4 组合无线电模块。它还支持快速充电，以及 Qualcomm Aqstic Hi-Fi DAC 和高效放大器。在音频、照片/视频、传感中枢和无线功能方面，Snapdragon X 平台类似于当今旗舰智能手机中使用的高通高端移动 SoC。不过，Snapdragon X的CPU和GPU核心是不同的。Oryon CPU 内核为您带来的创新我们再来看看Snapdragon X中安装的Oryon CPU核心。Snapdragon X 系列芯片的 CPU 核心“Oryon”架构首款 Snapdragon X Plus 和 X Elite 芯片将分别拥有 10 个或 12 个 CPU 核心。人们已经知道这一点有一段时间了，但现在有关这些内核与高通其他处理器不同之处的细节终于被揭晓。从高水平来看，Snapdragon X 系列中的 Oryon CPU 内核在各种内部 IP 块和系统内存之间具有更宽、更深、更多的可用带宽。 SoC 内的内核排列在三个 4 核集群中，每个集群都有 12MB 的二级缓存和专用总线接口单元。这些内核分别包括指令获取单元 (IFU)、向量执行单元 (VXU)、重命名和退出单元 (REU)、整数执行单元 (IXU)、加载和存储单元 (LSU) 以及内存管理单元 (MMU) ）。（来源：高通）指令高速缓存是一个 6 路 192KB 池，支持每个周期最多 16 次读取。 L1 TLB（Translation Lookaside Buffer）是一个 256 项 8 路缓冲区，支持 4K 和 64K 翻译颗粒，并具有多个分支预测表，用于单周期、条件和间接品牌目标预测。上面的幻灯片详细介绍了整数和向量池寄存器以及执行和加载存储单元的宽度的详细信息。整数单元每个周期最多可管理六个 ALU 运算、两个分支和两个乘法/乘累加运算。向量执行单元为 128 位宽，每个周期最多可处理 4 个 FP32（ADD、MUL、MLA）或 4 个 INT32（ALU、MLA）操作，支持从 INT8 到 FP64 的多种数据类型。（来源：高通）在加载存储功能方面，该设计包括6路96KB L1缓存和224条目7路缓冲区，以支持4K和64K翻译颗粒。该内核每个周期可以处理四个加载-存储操作的任意组合，并具有一个 192 条目加载队列和一个 56 条目存储队列。高通还在预取单元上投入了大量工作，该单元预取到 L1 数据缓存、L2 和数据转换缓冲区，未命中预测延迟为 13 个时钟周期。Snapdragon X内存管理单元（来源：高通）Oryon CPU核心的内存管理单元支持4KB和64KB颗粒、虚拟化和两步翻译以及嵌套虚拟化。这允许来宾虚拟机托管自己的来宾虚拟机管理程序。 L1 指令和 L1 数据 TLB 支持所有流量的虚拟到物理转换（1 个周期访问），L2 TLB 具有 8 路结构，具有 >8K 条目和大内存占用空间，旨在适应以下应用程序。（来源：高通）每个核心集群共享的 12MB L2 缓存完全一致、12 路组关联，并以全核心频率运行。 L2 针对 L1 数据访问进行了优化，支持从 L1 缓存读取、写入、逐出和填充，平均 L1 未命中到 L2 命中延迟为 17 个周期。高通还表示，监听操作针对核心间和集群间操作进行了优化。与大多数 CPU 设计不同，高通为其 Snapdragon X 和 Oryon CPU 核心集群采用了某种程度扁平的缓存层次结构。 L2 缓存不是为每个核心都有一个 L2 缓存，而是由每四个核心共享。二级缓存大小为12MB，相当大。 L2 缓存是 12 路关联的，尽管其尺寸很大，但在 L1 未命中后访问 L2 缓存的延迟仅为 17 个周期。这是一种包容性缓存设计，也包括 L1 缓存的内容。据高通称，他们使用包容性缓存是出于能源效率的原因。使用包容性缓存，无需将 L1 数据移动到 L2 即可进行驱逐，并且在提升到 L1 时无需从 L2 中删除它，从而使驱逐变得非常容易。使用 MOESI 协议维护缓存一致性。它还具有 6MB 的系统级缓存 (SLC)、26-29ns 范围内的平均延迟和 135GB/s 的双向带宽。正如前面提到的，骁龙系统内存的延迟应在 102-104ns 范围内。（来源：高通）当然，Snapdragon X 具有许多与安全相关的功能，包括旁道攻击缓解、控制流完整性措施以及每个 CPU 集群的专用随机数生成器。高通还表示，Snapdragon X 不易受到 PACMAN、Augury 和 GoFetch 等近期攻击的影响。（来源：高通）我们之前多次提到过预期的 CPU 性能，但简单重申一下，高通声称 Snapdragon X 的每个核心性能将比 AMD 和英特尔的竞争架构更高。（来源：高通）那么图形性能又如何呢？请参阅另一篇有关高通新款 GPU“Adreno X1”的文章。来源：AnandTech：高通 Snapdragon X 架构深入探究：了解 Oryon 和 Adreno X1