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ArmのCortex X925: デスクトップ性能への到達

概要

  • ArmのCortex X925がついにAMD Zen 5やIntel Lion Coveと同等のデスクトップ性能を実現
  • Nvidia GB10チップに10基のX925コアを搭載し、Dell Pro Maxシリーズなどで採用
  • X925は高性能重視設計で、広いアウトオブオーダー実行ウィンドウや大容量キャッシュを備える
  • 分岐予測やフロントエンドのスループットもZen 5と同等かそれ以上
  • ベクター演算やレジスタリネームなど、最新x86コアと肩を並べる設計

Arm Cortex X925のデスクトップ性能到達

  • デスクトップ/ラップトップ用途 で求められる高いシングルスレッド性能
  • これまで AMDやIntel が大規模アウトオブオーダーコアで市場をリード
  • Armは低消費電力・小面積 を重視してきたが、近年は高性能分野に進出
  • 2012年の Cortex A57 登場時には夢物語だったx86同等性能が、 Cortex X925 で現実に
  • Nvidia GB10 はX925コアを10基搭載し、最大4GHz動作
  • Dell Pro Maxシリーズ での採用事例、実機検証が可能に

Cortex X925のマイクロアーキテクチャ

  • 10ワイド設計 で極限まで性能追求
  • リオーダーウィンドウ はAMD Zen 5を上回る容量
  • L2キャッシュ はIntel P-Core並みの容量(2MBまたは3MB選択可)
  • L1キャッシュ は64KB固定、全キャッシュでECC/パリティ保護
  • DSU-120 インターコネクト経由で最大32MBのL3キャッシュ
  • 物理アドレス空間40bit 対応、サーバー用途には非対応

分岐予測とフロントエンド性能

  • 高度な分岐予測器 で長いパターンも認識可能
  • BTB容量 はZen 5に迫る大規模設計(最大16384分岐追跡)
  • リターンスタック も29エントリと十分な容量
  • SPEC CPU2017 での分岐予測精度はZen 5並み、場合によっては上回る

デコード・フロントエンド

  • MOPキャッシュ非搭載、デコードコストはプレデコードや低クロック動作で吸収
  • L1Iキャッシュ は76ビット粒度でデータ格納
  • フロントエンドスループット は最大10命令/サイクル(2MBページ利用時)
  • Zen 5やLion Cove よりやや低い実効スループットだが、クロック差が要因

アウトオブオーダー実行・リネーム

  • リオーダーバッファ容量 は実測で約525命令、Lion Cove(576)やZen 5(448)に匹敵
  • レジスタファイルやメモリ順序キュー もx86大コア並みの規模
  • 128ビットベクター演算 はx86大コアよりやや狭い

整数・浮動小数点ユニット

  • 整数側 は4つのスケジューラ+8 ALUポート構成、対称性重視
  • 整数madd命令 は2つのマイクロオペレーションに分割
  • 浮動小数点側 は6本のパイプ、ベクターFMAや整数演算も全パイプ対応
  • FPスケジューラ は1本あたり約53エントリと大容量

Armコアの進化と今後の展望

  • Cortex X925 は消費電力や面積の制約を抑え、純粋に性能を追求
  • AMDやIntelの最新x86大コア と実用レベルで競合可能な設計
  • デスクトップ/ラップトップ市場 におけるArmの存在感拡大
  • 今後は サーバー向け物理アドレス空間拡大ベクター演算強化 が課題

Hackerたちの意見

高性能のARMコアについての記事なのに、AppleやM4、M5コアとの比較が一切ないのはちょっと変だね。

同感。チップスとチーズが、これらのコアをAppleシリコンと比較してくれたらいいのに。特に今回は別のARMコアについて話してるからね。数年前はAppleシリコンについての記事を書いてたのに。

それは、少なくとも私にとっては、Appleのチップが私のニーズに合ったオープンプラットフォームを支えている場合にだけ重要なんだよね。今のところ、Mチップを手に入れることはAppleのソフトウェアエコシステムへのコミットメントを意味するし、Appleはユーザーのニーズに最適化されていないってことをはっきり示してる。ほんの少し速いCPUサイクルも、MacOSと戦ったり、何十年もかけて身につけた筋肉記憶を再構築する時間を考えると、全然意味がないから、ありがとう、でもいらないよ。

Appleは一般的なコンピューティングパーツを作ってないよ。これは業界向けのブログで、消費者向けのブログじゃないからね。

Linuxとかを動かしたい人にはほとんど役に立たないね。確かにAsahiはあるし、開発者には感謝だけど、オープンなOSをサポートする気が全然ないメーカーからハードウェアを買う気にはならない人が多いと思うよ。

高性能ARMコアについての記事で、AppleやQualcommに一切言及がないのはちょっと変だね。

彼らが話しているコアは約2年前にリリースされたものだよ。NVIDIAはこれを彼らのGrace Blackwell(例えばDGX Spark)に基本的にシステムのコーディネーターとして搭載したんだ。とにかく、ここにGB10の形である- https://browser.geekbench.com/v6/cpu/14078585 そして、こちらがノートパソコンの比較可能なM5- https://browser.geekbench.com/macs/macbook-pro-14-inch-2025 M5はコアあたり約32%のアドバンテージがあるけど、DGXは明らかにもっと豊富な電力予算を持っているから、高性能コア10個と効率コア10個を搭載してる(後者は性能コア4個と効率コア6個)。10/10と4/6のコアレイアウトを考えると、前者がマルチコアで後者を圧倒すると思うけど、実際にはほんのわずかしかそうなってない。Samsungは彼らのExynos 2500に同じX925コアを使っていて、折りたたみ式の携帯電話にも使ってる。デスクトップに到達するって基準はいつも変な感じだよね。意味のないバーみたいなもんだ。

AppleのCPUコアを選ぶのはちょっと変だね。Qualcommのコアの方が比較としては適切だと思う。

Chips and Cheeseはアーキテクチャやチップ設計に焦点を当ててるけど、macOS上のツールがあまり洗練されてないと思うから、Appleのチップに関する比較グラフは同じ深さには達してないんじゃないかな。あくまで推測だけど、昨年末に同じDell GB10ハードウェアをテストしたときにいくつか比較したよ。 https://www.jeffgeerling.com/blog/2025/dells-version-dgx-spa...

新しいコア設計についての深掘りをAnandtechで見られなくなったのが寂しいな。SPECベンチマークの整数と浮動小数点スイートを走らせるのは一日中かかるけど、あんなに深いベンチマークをゲームするのは難しいからね。あのレベルの詳細を提供してくれる人がいないのは残念だよ。

彼らが話しているのは、ARM Holdings(その会社)によって設計され、ライセンス可能なARMコアのことだけで、AppleシリコンのようにARMの設計を使っていない他の設計のことではないよ。

モバイルではコンテンツをズームできないから、ほとんどのチャートが読めないよ。

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