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

今年正式將自主架構設計的Oryon CPU應用在行動運算平臺，並且讓此次推出的Snapdragon 8 Elite在運算效能表現，對比去年推出的Snapdragon 8 Gen 3有高達45%的顯著提升，而電力損耗也降低高達45%，因此也讓Qualcomm在此行動運算平臺採用全新命名方式，藉此凸顯其帶動性能上的改變。而對於此次Snapdragon 8 Elite的設計，Qualcomm產品管理資深總監Karl Whealton在會後訪談做了更詳細解說。

第二代自主架構Oryon CPU設計更着重性能與電力損耗平衡

從架構上來看，此次用於Snapdragon 8 Elite的Oryon CPU屬於第二代自主架構設計，雖然同樣是以Oryon CPU爲稱，但實際上與用在去年針對PC運算需求推出的Snapdragon X Elite有明顯差異。

其中包含Snapdragon X Elite主要用於行動裝置，核心架構配置會更着重於性能輸出與電力損耗之間取得平衡，另外也針對人工智慧運算需求提升NPU運算元件應用效能，此外也針對GPU異質加速運算需求作提升，因此在相關細節設計調整下了更大功夫。

至於此次決定以「2+6」形式進行核心配置，其中以2組運作時脈提升至4.32GHz的主核 (prime core)，搭配6組運作時脈爲3.53GHz的性能核心 (performance core)，同時採取與聯發科相同作法，將節能核心 (efficiency core)全數移除，僅以主核、性能核心構成傳統「大小核」配置，Karl Whealton表示此爲進行諸多測試後得到最佳組合結果。

其中，雖然主核運作時邁進一步拉高，同時整體配置也少了原本能以低耗電形式運作的節能核心，但實際上能以主核性能讓App更快啓動，或是在多個核心同時開啓運作，以更快效率完成執行工作，加上此次以臺積電第二代3nm製程生產，因此能在性能與電力損耗取得平衡。

而Karl Whealton也強調能實現這樣的作法，自主架構設計的Orion CPU扮演相當重要關鍵角色，相較過往歷年運算平臺整體性能提升幅度約在10%左右，此次則是能在單核心、多核心性能同時帶動45%提升幅度。

▲Qualcomm產品管理資深總監Karl Whealton

8核心配置爲當前認爲最佳組合，但並非絕對

在先前訪談中，Qualcomm表示8核心組合配置是最佳選擇，但在更早之前以過往自主架構設計運算平臺時，Qualcomm則是聚焦在以更少核心創造更大性能的作法，因此曾經有段時間是以4核心組合配置爲主，直到後續以Arm參考設計打造運算平臺時才全面改爲8核心組合配置。

Karl Whealton表示，確實當前運算模式是以8核心配置能有更好運算效益，同時也能在性能與電力損耗之間取得平衡，但不代表Qualcomm所有運算平臺設計都會以8核心爲主，基本上還是會視實際運算設計需求，因此也有可能提出核心數量更多或更少的組合。

至於目前在Snapdragon 8 Elite維持採用的是Armv8指令集架構，並未跟進使用新版Armv9指令集架構，Karl Whealton則解釋並非與Qualcomm當前仍與Arm之間有授權紛爭有關，主要考量新版Armv9指令集架構雖然帶來更多應用功能，但相對也會讓運算平臺耗電量增加，因此在整體配置考量下維持使用Armv8指令集架構，並且搭配自主架構的Orion CPU設計提高運算性能。

不過，對於Qualcomm目前開始將Orion CPU設計用於PC、行動裝置與車載系統，接下來也預期會用在智慧穿戴裝置的發展，未來是否還是會考慮以Arm參考設計打造運算平臺？Karl Whealton以保留說法表示會考慮最佳設計選擇，但以目前發展確實會以自主架構設計爲重。

快取記憶體結構改變是爲了人工智慧等執行效率

此次Snapdragon 8 Elite設計上採用加大至24MB的L2快取記憶體，其中分別在2組主核共用12MB容量L2快取記憶體，並且個別配置192KB的L1快取記憶體，6組性能核心則共用另外12MB容量L2快取記憶體，個別核心則分別配置128KB的L1快取記憶體，與先前曾在Snapdragon 8 Gen 3的各個性能核心搭配個別L2快取記憶體設計，同時共用12MB容量L3快取記憶體的作法明顯不同。

Karl Whealton解釋主要是爲了讓資料運算存取效率提升，同時也能進一步加快與不同運算元件溝通效率，讓運算延遲降低。

此外，對比Intel代號「Lunar Lake」的Core Ultra 200V系列筆電處理器額外增加名爲L0快取記憶體，藉此提升每週期指令性能 (IPC)表現的作法，Karl Whealton則認爲定義L0或L1、L2、L3等快取記憶體的作法，其實最終都是爲了讓每個運算流程的資料存取加快，但一旦劃分層級過多的時候，反而會增加運算損耗，因此強調在Snapdragon 8 Elite採用更簡單的快取記憶體結構設計，對於整體運算表現能帶來更好效益。

而對於此次在主題演講上，特別提及Snapdragon 8 Elite運算性能比Intel代號「Lunar Lake」的Core Ultra 200V系列筆電處理器更高，Karl Whealton說明最主要是希望詮釋Qualcomm在行動運算平臺能提供更高運算效能與更爲節電的表現，但也強調確實兩種運算平臺的應用場景並非相同，只是Qualcomm能進一步實現更高運算效能，同時也讓電力損耗降到最低。

重點仍在於性能提升幅度與電力損耗之間取得最大平衡

至於總結此次推出的Snapdragon 8 Elite運算平臺特性，Karl Whealton表示重點仍在於性能提升幅度與電力損耗之間取得最大平衡，同時也強調設計上並非一昧追求高性能表現，進而忽略電力損耗問題。

而對於目前裝置端的人工智慧運算需求增加，Karl Whealton強調提升CPU運算性能依然有其必要性，但也會針對複雜的運算使用場景最最佳配置組合，因此在Snapdragon 8 Elite的GPU、NPU也採用全新設計，例如以切片設計形式讓GPU劃分爲三個運算區塊，藉此增加顯示運算分配彈性，而NPU也個別提升向量、總量加速運算，在人工智慧應用服務執行運算時能有更高效率。

Karl Whealton更以瀏覽網頁、遊玩遊戲兩種不同使用場景爲例，說明許多人在瀏覽網頁時，實際上會期望更快看到內容，這時候會透過主核以更高性能加速以瀏覽器App開啓網頁的工作，而在網頁完成開啓後就會切換爲耗電較低的核心處理後續瀏覽時的點擊、滑動頁面等操作，但是在遊戲執行運作過程中，除了啓用遊戲時會需要以主核加速，當進入遊戲開始不同遊玩操作時，CPU則會依照複雜的操作情況維持穩定的性能輸出，因此在不同使用情境會需要更細膩的CPU核心資源調度，而非只是單純釋放最高性能。

此次提出的Snapdragon 8 Elite運算平臺，則是在主核、性能核心，以及GPU、NPU等運算資源整合，加上以臺積電製程技術實現性能與電力損耗表現之間平衡，同時也能以簡化設計對應更復雜的運算場景。

《原文刊登於合作媒體mashdigi，聯合新聞網獲授權轉載。》