詳解Snapdragon 8 Elite運算平台設計理念：更著重性能與電力損耗平衡、8核心僅是當前最佳組合

今年正式将自主架构设计的Oryon CPU应用在行动运算平台，并且让此次推出的Snapdragon 8 Elite在运算效能表现，对比去年推出的Snapdragon 8 Gen 3有高达45%的显著提升，而电力损耗也降低高达45%，因此也让Qualcomm在此行动运算平台采用全新命名方式，借此凸显其带动性能上的改变。而对于此次Snapdragon 8 Elite的设计，Qualcomm产品管理资深总监Karl Whealton在会后访谈做了更详细解说。

第二代自主架构Oryon CPU设计更着重性能与电力损耗平衡

从架构上来看，此次用于Snapdragon 8 Elite的Oryon CPU属于第二代自主架构设计，虽然同样是以Oryon CPU为称，但实际上与用在去年针对PC运算需求推出的Snapdragon X Elite有明显差异。

其中包含Snapdragon X Elite主要用于行动装置，核心架构配置会更着重于性能输出与电力损耗之间取得平衡，另外也针对人工智慧运算需求提升NPU运算元件应用效能，此外也针对GPU异质加速运算需求作提升，因此在相关细节设计调整下了更大功夫。

至于此次决定以「2+6」形式进行核心配置，其中以2组运作时脉提升至4.32GHz的主核 (prime core)，搭配6组运作时脉为3.53GHz的性能核心 (performance core)，同时采取与联发科相同作法，将节能核心 (efficiency core)全数移除，仅以主核、性能核心构成传统「大小核」配置，Karl Whealton表示此为进行诸多测试后得到最佳组合结果。

其中，虽然主核运作时迈进一步拉高，同时整体配置也少了原本能以低耗电形式运作的节能核心，但实际上能以主核性能让App更快启动，或是在多个核心同时开启运作，以更快效率完成执行工作，加上此次以台积电第二代3nm制程生产，因此能在性能与电力损耗取得平衡。

而Karl Whealton也强调能实现这样的作法，自主架构设计的Orion CPU扮演相当重要关键角色，相较过往历年运算平台整体性能提升幅度约在10%左右，此次则是能在单核心、多核心性能同时带动45%提升幅度。

▲Qualcomm产品管理资深总监Karl Whealton

8核心配置为当前认为最佳组合，但并非绝对

在先前访谈中，Qualcomm表示8核心组合配置是最佳选择，但在更早之前以过往自主架构设计运算平台时，Qualcomm则是聚焦在以更少核心创造更大性能的作法，因此曾经有段时间是以4核心组合配置为主，直到后续以Arm参考设计打造运算平台时才全面改为8核心组合配置。

Karl Whealton表示，确实当前运算模式是以8核心配置能有更好运算效益，同时也能在性能与电力损耗之间取得平衡，但不代表Qualcomm所有运算平台设计都会以8核心为主，基本上还是会视实际运算设计需求，因此也有可能提出核心数量更多或更少的组合。

至于目前在Snapdragon 8 Elite维持采用的是Armv8指令集架构，并未跟进使用新版Armv9指令集架构，Karl Whealton则解释并非与Qualcomm当前仍与Arm之间有授权纷争有关，主要考量新版Armv9指令集架构虽然带来更多应用功能，但相对也会让运算平台耗电量增加，因此在整体配置考量下维持使用Armv8指令集架构，并且搭配自主架构的Orion CPU设计提高运算性能。

不过，对于Qualcomm目前开始将Orion CPU设计用于PC、行动装置与车载系统，接下来也预期会用在智慧穿戴装置的发展，未来是否还是会考虑以Arm参考设计打造运算平台？Karl Whealton以保留说法表示会考虑最佳设计选择，但以目前发展确实会以自主架构设计为重。

快取记忆体结构改变是为了人工智慧等执行效率

此次Snapdragon 8 Elite设计上采用加大至24MB的L2快取记忆体，其中分别在2组主核共用12MB容量L2快取记忆体，并且个别配置192KB的L1快取记忆体，6组性能核心则共用另外12MB容量L2快取记忆体，个别核心则分别配置128KB的L1快取记忆体，与先前曾在Snapdragon 8 Gen 3的各个性能核心搭配个别L2快取记忆体设计，同时共用12MB容量L3快取记忆体的作法明显不同。

Karl Whealton解释主要是为了让资料运算存取效率提升，同时也能进一步加快与不同运算元件沟通效率，让运算延迟降低。

此外，对比Intel代号「Lunar Lake」的Core Ultra 200V系列笔电处理器额外增加名为L0快取记忆体，借此提升每周期指令性能 (IPC)表现的作法，Karl Whealton则认为定义L0或L1、L2、L3等快取记忆体的作法，其实最终都是为了让每个运算流程的资料存取加快，但一旦划分层级过多的时候，反而会增加运算损耗，因此强调在Snapdragon 8 Elite采用更简单的快取记忆体结构设计，对于整体运算表现能带来更好效益。

而对于此次在主题演讲上，特别提及Snapdragon 8 Elite运算性能比Intel代号「Lunar Lake」的Core Ultra 200V系列笔电处理器更高，Karl Whealton说明最主要是希望诠释Qualcomm在行动运算平台能提供更高运算效能与更为节电的表现，但也强调确实两种运算平台的应用场景并非相同，只是Qualcomm能进一步实现更高运算效能，同时也让电力损耗降到最低。

重点仍在于性能提升幅度与电力损耗之间取得最大平衡

至于总结此次推出的Snapdragon 8 Elite运算平台特性，Karl Whealton表示重点仍在于性能提升幅度与电力损耗之间取得最大平衡，同时也强调设计上并非一昧追求高性能表现，进而忽略电力损耗问题。

而对于目前装置端的人工智慧运算需求增加，Karl Whealton强调提升CPU运算性能依然有其必要性，但也会针对复杂的运算使用场景最最佳配置组合，因此在Snapdragon 8 Elite的GPU、NPU也采用全新设计，例如以切片设计形式让GPU划分为三个运算区块，借此增加显示运算分配弹性，而NPU也个别提升向量、总量加速运算，在人工智慧应用服务执行运算时能有更高效率。

Karl Whealton更以浏览网页、游玩游戏两种不同使用场景为例，说明许多人在浏览网页时，实际上会期望更快看到内容，这时候会透过主核以更高性能加速以浏览器App开启网页的工作，而在网页完成开启后就会切换为耗电较低的核心处理后续浏览时的点击、滑动页面等操作，但是在游戏执行运作过程中，除了启用游戏时会需要以主核加速，当进入游戏开始不同游玩操作时，CPU则会依照复杂的操作情况维持稳定的性能输出，因此在不同使用情境会需要更细腻的CPU核心资源调度，而非只是单纯释放最高性能。

此次提出的Snapdragon 8 Elite运算平台，则是在主核、性能核心，以及GPU、NPU等运算资源整合，加上以台积电制程技术实现性能与电力损耗表现之间平衡，同时也能以简化设计对应更复杂的运算场景。

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