Snapdragon X2处理器架构全解析：12大6小核心是怎么炼成的？

Snapdragon X2处理器架构全解析：12大6小核心是怎么炼成的？

CPU核心配置我们接着看Qualcomm于Snapdragon Compute Architecture Deep Dive 2025活动发布的资讯，了解Snapdragon X2平台系列处理器的规格与“大小核”架构。

Snapdragon X2平台的处理器也是采用“大小核”混合设计，其中性能较佳的称为Prime核心，而电力效率较佳的则称为Performance核心，2者可以依照计算机执行的程序即时调配工作负载与运行状态，发挥兼顾性能表现与电池续航力的效果。

在Snapdragon X2平台的架构设计中2者皆是以6个核心构成1个集群，旗舰款的Snapdragon X2 Elite Extreme X2E-96-100具有2组Prime集群搭配1组集群Performance集群，完成“12，6”共18核心的处理器组态，能够通过灵活调度不同种类核心的方式兼顾性能与电池续航力表现。

以Snapdragon X2 Elite Extreme X2E-96-100为例，它具有2组Prime集群搭配1组集群Performance集群，每个集群都由6个处理器核心构成，整组SoC具有18个核心。

Snapdragon X2平台的“大核”为Prime核心，它以6个为单为组成Prime集群，目前已发布的Snapdragon X2平台SoC最高具有2个集群共12个Prime核心。比较特别的是，它的最高Turbo时脉可达5.0 GHz，成为首款达到5.0 GHz的Arm架构处理器。

为了加强在处理器执行AI应用程序的能力，集群内部集成Qualcomm Matrix Engine矩阵引擎，它能够提升矩阵与AI、ML（机器学习）等运算负载的性能，在进行AI运算时不需要将数据迁移到绘图处理器（GPU）或神经处理器（NPU），具有更快的反应速度并节省搬运数据所消耗的电力，适合轻量AI应用程序。

笔者将处理器架构特色整理于下。

在Snapdragon X2平台的Prime集群具有6个处理器核心，共享16 MB L2缓存内存，并具有1组Qualcomm矩阵引擎。

核心内部具有访问、内存管理、重命名与隐退、指令预取、指令执行、矢量执行等多种单元。

在指令预取与解码部分，具有192 KB L1指令缓存内存，每周期可以预取16组指令，搭配9 Wide解码器，最多每周期可以指派9组微指令（Micro Operation）。

托管器具有9 Wide重命名机制以匹配解码器，指派机制则能将微指令分发至14组以上的预留窗口，改善乱序处理的效率。

整数执行单元部分具有6 Wide 64 Bit整数管线，每周期最多可以执行6个算术逻辑运算，或4组分枝，或2组乘法、乘积累加运算。

矢量与浮点数执行单元部分具有4 Wide 128 Bit矢量管线，每条管线每执行4组FP32或INT32数据类型的加法、乘法、乘积累加运算，并可支持FP16、FP64、BF16等数据类型。

访问单元具有容量为96 KB的完全一致性6 Way L1缓存内存，每周期能进行4个读取或存储动作（可以任意组合），并集成多种预取算法改善运行效率。

内存管理单元部分支持4 KB与64 KB粒度转译，具有独立的L1指令、数据缓存内存转译后备缓冲区 (Translation Lookaside Buffer，TLB。访问需1个周期)，以及统一L2缓存内存TLB（访问需2个周期），并支持2阶段转译以及嵌套虚拟化，强化虚拟机的应用。

Prime集群具有容量为16 MB的16 Way L2缓存内存，运行时脉与处理器同步，并采用包含式设计（Inclusive，会存储与L1指令、数据缓存内存相同的数据），L1 Miss、L2 Hit的平均延迟为21个周期。而所有的18个处理器核心可以共享位于各集群、总容量44 MB的L2缓存内存。

Qualcomm Matrix Engine矩阵引擎可以加速矩阵以及AI、ML运算，支持512 Bit长度矢量以及FP32、FP16、BF16、INT32、INT16、INT8等数据类型。其运行时脉能与处理器脱勾，在闲置时降速或关闭，以节省电力消耗，并降低发热以避免影响处理器时脉。

在安全性方面，Snapdragon X2平台支持Security States EL3的TrustZone技术、Security States EL2等安全层级，也支持内存标签Memory Tagging技术。

与前代Snapdragon X Elite相比，Snapdragon X2 Elite Extreme的性能增长幅度达39%。在相同性能表现在，INPP功耗降低43%。

INPP（Idle Normalized Platform Power，平台闲置标准化功耗）指的是将执行测试时的全机功耗，扣掉闲置时的全机功耗，大约等同于SoC、内存、电源转换的功耗总和。Qualcomm表示这项数据更适合用于比较耗电量。

Snapdragon X2平台的“小核”为Performance核心，它以6个为单为组成Performance集群，目前已发布的Snapdragon X2平台SoC最高具有1个集群共6个Prime核心。

Performance集群缩减执行管线、乱序处理窗口，并缩小缓存内存、转译后备缓冲区，以达到最佳性能与电力消耗的平衡，尤其适合功耗2 W以下的应用场景。

Performance集群同样由6个核心构成，搭载12 MB L2缓存内存，并且具有Qualcomm Matrix Engine矩阵引擎。

Performance核心具有较佳的电力效率，适合负责背景、长驻程序，以及低于2 W功耗的使用场景。

Snapdragon X2平台的处理器特色一览。无论是Prime核心或Performance核心都具有能够加速AI运算的矩阵引擎，3个群组据总共拥有可共享的44 MB L2缓存内存。

Snapdragon X2平台将在Arm架构与Android操作系统成熟的“大小核”经验带到Windows操作系统，发挥兼顾性能以及电力效率的功效，有助于延长笔记本的电池续航力，带来更理想的使用体验。