Arm首款自研AGI CPU架构揭秘:双芯粒设计,超千亿晶体管赋能AI智能体

   时间:2026-08-27 15:31 来源:快讯作者:赵云飞

在近期举办的Hot Chips 2026大会上,Arm公司首次向外界全面展示了其成立36年来首款自主研发的处理器——AGI CPU的详细架构设计。这款处理器并非传统意义上的通用中央处理器,而是专门针对AI智能体在工具调用、流程协调、规划与推理等场景下的工作负载需求进行了深度优化。

AGI CPU基于Neoverse V3核心架构与Armv9.2指令集,采用台积电3nm工艺(N3P)制造。其最引人注目的创新在于采用了双芯粒(Dual Chiplet)设计,每个芯粒集成了超过500亿个晶体管,使得整颗芯片的晶体管总数突破1000亿个。在核心配置方面,每个芯粒物理上搭载70个Neoverse V3核心,但各有4个核心被屏蔽以提高生产良率,因此单颗处理器最多可启用136个核心。每个核心配备2MB的L2缓存,最高运行频率可达3.7GHz,整体热设计功耗(TDP)上限为300W。

Neoverse V3核心在架构设计上进行了多项优化。它包含一个分支预测单元,配备了指令预取器和高级分支预测器,以及64KB的指令缓存。高级SIMD流水线采用双128-bit低延迟数据路径,L2缓存从加载到使用的路径延迟仅为10个周期。前端解码队列宽度为10,解码单元采用经过功耗优化的10路设计。重命名/调度单元提供超过384个乱序执行窗口,具备10宽度调度和8宽度回退能力。整数流水线包含8个ALU单元和3个分支单元,并支持先进的数据预取技术。

为满足AI智能体对低延迟内存访问的严苛要求,Arm将内存与I/O集成在同一芯片上,将通信延迟控制在100纳秒以内。AGI CPU支持12通道DDR5内存,最高速率可达8800 MT/s,内存带宽高达6GB/s,单芯片最大可支持6TB内存容量。它还提供96条PCIe Gen6通道,兼容CXL 3.0扩展模块,为数据中心提供了强大的扩展能力。

在机架级部署方面,Arm推出了1U双节点与2U双路参考设计,并与超微电脑、华擎、联想等合作伙伴展开合作。这些合作伙伴将推出2U四节点和1U四节点机架级产品,并支持液冷散热技术。在36kW功耗约束下,单机架可集成多达8160颗CPU核心。Arm宣称,在相同功耗设计下,其AGI CPU机架的性能可达x86方案的2倍以上。

Arm在大会上还披露了其在数据中心市场的强劲增长势头。目前,全球数据中心已累计出货约15亿颗Neoverse核心,其中仅过去9个月就出货5亿颗。根据IDC 2026年的数据,Arm在AI服务器主机CPU市场的占有率已超过60%,已有超过12万家公司在云端部署了Arm架构的处理器。

Arm指出,推动这一增长的核心动力是智能体AI的快速发展。公司预测,到2030年,AI智能体的Token使用量将增长24倍,且对CPU的依赖程度将日益提高。在典型工作负载中,企业自动化任务的CPU与加速器比例约为50:50,软件开发约为60:40,金融分析约为40:60。主要CPU厂商也认为,未来智能体AI领域中CPU与AI加速器的配置比例可能朝1:1甚至2:1发展。

鉴于客户需求的强劲增长,Arm已将AGI CPU的2027至2028财年客户需求预测从此前的约10亿美元上调至20亿美元。Arm预计,AGI CPU可在2027财年第四季度创造近1亿美元的首批收入,到2031财年自研CPU业务将累计实现150亿美元的收入。Armv9架构已广泛应用于英伟达、Microsoft Azure、Google、AWS及富士通等业者的数据中心处理器,显示Arm架构正持续成为下一代AI最优计算平台的核心。

 
 
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