Arm Cortex X4（アームコーテックスエックスフォー）

ARM Cortex-X4

概要

ARM Cortex-X4 は、ARM が 2023 年に発表した、スマートフォン向けの最高性能 CPU コアです。Cortex-X シリーズの第 4 世代として、最大 15% の IPC 改善、10% の省電力化を実現し、Snapdragon 8 Gen 3、Dimensity 9300 などの 2024-2025 年フラッグシップ SoC に採用されました。

主要特徴

• ARMv9.2-A アーキテクチャ
• 64-bit 専用: 32-bit サポート廃止
• 最大 10 命令/サイクル: 広いデコーダー
• L2 キャッシュ: 最大 2 MB
• SVE2: Scalable Vector Extension 2
• Memory Tagging Extension（MTE）: メモリ安全性

性能

Cortex-X3 との比較

• IPC: +15%
• 電力効率: +40%
• L2 キャッシュ: 最大 2 MB（X3 は 1 MB）

採用 SoC

• Qualcomm Snapdragon 8 Gen 3: 1× X4 @3.3 GHz
• MediaTek Dimensity 9300: 1× X4 @3.25 GHz
• Samsung Exynos 2400: 1× X4 @3.2 GHz

ARM Cortex-X シリーズ

ARMv9.2-A の機能

Memory Tagging Extension

• メモリ安全性
• バッファオーバーフロー検出
• ハードウェア支援

SVE2

• 可変長ベクトル
• 機械学習
• メディア処理

Confidential Compute Architecture

• セキュアな実行環境
• Realm

DynamIQ と Big.LITTLE 構成

典型的な 8 コア構成

1× Cortex-X4（Prime）    → 最高性能
5× Cortex-A720           → 高性能
2× Cortex-A520           → 省電力

例: Snapdragon 8 Gen 3

• 1× Cortex-X4 @3.3 GHz
• 3× Cortex-A720 @3.2 GHz
• 2× Cortex-A720 @3.0 GHz
• 2× Cortex-A520 @2.3 GHz

AArch64

• 64-bit ARM
• 32-bit 廃止: Cortex-X4 から
• 省エネ化

ベンチマーク

Geekbench 6（Single-core）

• Cortex-X4 @3.3 GHz: ~2300
• Cortex-X3 @3.2 GHz: ~2000
• Apple M3: ~3100（参考）

Geekbench 6（Multi-core）

• Snapdragon 8 Gen 3: ~7100
• Snapdragon 8 Gen 2: ~5300

ゲーム性能

• Genshin Impact: 60 FPS 維持
• Call of Duty Mobile: 120 FPS
• Adreno 750 GPU と組み合わせ

AI 性能

NPU 統合

• Snapdragon 8 Gen 3: Hexagon NPU
• 45 TOPS
• オンデバイス AI

用途

• 画像生成: Stable Diffusion
• 音声認識
• 翻訳

製造プロセス

• Snapdragon 8 Gen 3: TSMC 4nm
• Dimensity 9300: TSMC 4nm
• Exynos 2400: Samsung 4nm

ARM vs x86

関連用語

• ARM、ARMv9
• Cortex-A720、A520
• DynamIQ、Big.LITTLE
• Snapdragon、Dimensity
• Apple Silicon