採用小晶片技術的 Arm CSS 平台讓客製化 AI 晶片觸手可及，不僅協助全球領先的雲端服務提供者，也為更多企業加速創新。

隨著人工智慧 (AI) 工作負載在複雜性和規模方面的激增，傳統的系統單晶片 (SoC) 模式正面臨三重挑戰——能源效率低下、 效能瓶頸和產品上市時間延長。曾是領先的雲端服務提供者專屬領域的單晶片設計，已無法滿足現代 AI 基礎設施的發展需求。

在 2025 年 OCP 全球高峰會上，Arm 將重點聚焦於一大轉變：由 Arm 運算子系統 (Compute Subsystems, CSS) 和小晶片系統架構 (Chiplet System Architecture, CSA) 所促成的小晶片創新，正為晶片供應商創造新的機會，這些企業無需具備領先的雲端服務提供者的規模，也可建構 AI 最佳化的設計。

從單晶片到模組化 AI 晶片

多年來，全客製化 SoC 主導著高階 AI 基礎設施。運算單元、記憶體控制器、互連系統和加速器等都整合在一個單晶片 (die) 上。雖然這種設計可確保嚴格的控制，並帶來效能的優勢，但也存在顯著的利弊權衡，包括：

• 隨著製程節點不斷突破極限，功耗和散熱成本不斷上升；
• 大型異質處理模組的驗證和確認相對複雜；
• 設計、工具開發和製造的交付時間長。

而採用小晶片技術的運算，則透過將系統分解為更小的專用晶片(die) (包括運算、記憶體、I/O、加速器)，讓 SoC 架構師和設計人員能夠靈活搭配元件，並按其需求擴展，以實現產品的快速反覆運算。目前，這種模組化仍有其侷限性，例如設計的碎片化、標準化互連的缺乏、IP 重複使用的挑戰，以及較大的前期風險和成本。

解題關鍵：Arm CSS 和 CSA 模式

Arm 正透過兩個基本框架來彌合差距：

• CSS：這是一套整合了經過預先驗證的高效能 IP 建構模組的運算子系統，涵蓋運算核心、AI 加速器、記憶體子系統等，其設計、驗證和效能特性已在真實或模擬晶片中得到驗證。透過使用 CSS，設計人員無需從頭開始打造每個模組，也無需再次驗證其可行性；而能直接利用成熟且經最佳化的組件。
• CSA：這是一個開放且以標準為導向的架構，用於實現小晶片在不同供應商間的互連、通訊與整合。CSA 定義了電氣、物理和協定層的相容性，以便不同來源的 IP（例如，來自合作夥伴 A 的加速器和來自晶圓代工廠 B 的記憶體晶片）可以在共用平台上可靠地進行互動操作。

CSS 和 CSA 讓 Socionext、Rebellions 等晶片提供商實現客製化的 AI 最佳化晶片，其效能可媲美領先雲端服務提供者的設計方案，同時所承擔的風險更低、開發週期更短，且靈活性更高。晶片提供商可根據其具體的工作負載需求（如視覺模型、推論引擎和多租戶執行個體）靈活選擇運算模組、加速器、記憶體類型及整合路徑，而非受制於單片設計的權衡取捨之中。

OCP 協助加速產業發展

開放運算計畫 (Open Compute Project, OCP) 長期以來是開放硬體協作、模組化和高效率的核心陣地，這些原則與小晶片技術的革新密切相關。在 2025 年 OCP 全球高峰會上，Arm 不僅將展示其技術理論架構，還會透過實際案例，生動呈現雲端服務提供者、OEM 廠商和晶片提供商如何結合使用 CSS 和 CSA，打造針對未來需求的 AI 基礎設施。

OCP 合作夥伴所獲得的主要優勢包括：

• 靈活性：針對特定區域的功耗、散熱或可靠性限制，靈活客製化晶片；
• 更低的總擁有成本 (TCO)：透過供應鏈的擇性降低 TCO，即能夠從多家代工廠採購小晶片或Die，並隨著產量的擴大靈活組合，而非受制於單一供應商；
• 更快的上市時間：經過驗證的 CSS 模組和標準化的互連，使得大部分設計工作得以「預先完成」，進而實現更快速的原型設計、測試和部署。

對業務的影響及未來展望

對於 AI 基礎設施建設者來說，無論是雲端服務提供者、OEM 廠商還是剛剛進入 AI 領域的晶片公司，CSS 和 CSA 方法都能幫助他們實現以下的成果：

• 每瓦效能的提升：運算和記憶體被置於最高效率的位置，避免資源浪費。
• 設計風險的降低：重複使用經過驗證的 IP，以及利用標準互連技術。
• 供應鏈彈性的提高：模組化設計使更換供應商、擴展晶片 (die) 產量或選擇偏好代工廠製程節點變得更為可行。
• 設計週期的加速：設計週期的縮短能實現AI 模型、特性集和部署的快速反覆運算。

這不僅僅是晶片架構，它更是 AI 時代企業實現業務敏捷性的關鍵運用。

瞭解更多資訊

在 2025 年 OCP 全球高峰會上，Arm 舉辦了系列會議和技術簡報說明，現場展示 CSS 和 CSA 的實際應用。無論您是探索 AI 硬體未來的晶片設計人員、基礎設施架構師還是雲端服務提供者，這都將為您突破現有侷限、見證無限可能提供絕佳契機。

若想更深入瞭解推動此一轉變的工具與工作流程，請探索開發者如何運用 Arm Neoverse CSS V3 平台，加速設計生產前驗證與韌體開發：

• Develop and Validate Firmware Pre-Silicon on Arm Neoverse CSS V3
• Simulate OpenBMC and UEFI Pre-Silicon on Neoverse RD-V3

這些資源展示了軟體前期啟動、韌體驗證與系統原型設計，如何在晶片尚未進入晶圓廠生產前就已經開始進行。

資料中心的未來仰賴於各種規模的創新，Arm 始終致力於讓所有企業，且不僅是領先的雲端服務提供者，都具備打造客製化 AI 晶片的能力！

關於 Arm

Arm 是業界效能最高且最節能的運算平台，其無可比擬的應用範疇觸及全球所有連網使用者。為因應全球對運算永無止境的需求，Arm 提供先進的解決方案，使全球領先的科技公司得以釋放前所未有的 AI 體驗與功能。透過與全球最大的運算生態系及 2,200 萬名軟體開發者的共同努力，我們正在 Arm 平台上建構 AI 的未來。

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