Arm analyse son CPU AGI sur mesure pour l’IA : deux chiplets dotés de plus de 100 milliards de transistors et 136 cœurs Neoverse V3, portant la demande à 2 milliards d’€ pour 2027-2028

Arm observe une demande croissante pour son CPU AGI, tirée par l’essor de l’IA agentique. L’entreprise a présenté les détails de son processeur, construit sur ses cœurs Neoverse V3 de troisième génération, lors de la conférence Hot Chips.

Un CPU pour l’IA agentique

Lors de Hot Chips 2026, des cadres d’Arm ont détaillé le CPU AGI et son accueil par le marché. Arm rapporte avoir livré 1,5 milliard de cœurs Neoverse vers les datacenters, dont 500 millions au cours des neuf derniers mois. Selon un rapport IDC de 2026, l’architecture représente plus de 60% des parts de marché en tant que CPU hôte dans les plateformes serveurs dédiées à l’IA. Plus de 120 000 entreprises utilisent aujourd’hui Arm dans le cloud.

L’IA agentique est le principal moteur de cette croissance. L’utilisation de tokens par les agents devrait être multipliée par 24 d’ici 2030, avec une dépendance accrue au CPU. La répartition des tâches entre CPU et accélérateur varie : 50-50 pour l’automatisation d’entreprise, 60-40 pour le développement logiciel, 40-60 pour l’analyse financière. Les fabricants de CPU prévoient que ce ratio pourrait atteindre 1:1, voire 2:1 dans le futur.

Le CPU est essentiel pour l’utilisation d’outils et les processus d’orchestration. Les tâches de planification et de raisonnement reposent majoritairement sur lui, tandis que les accélérateurs gèrent l’inférence des LLM. Voici les principales sollicitations du CPU selon la charge de travail :

• Utilisation d’outils : IPC, I/O, concurrence.
• Orchestration : Concurrence, taux d’utilisation.
• Raisonnement : Prédiction de branche, cache, latence mémoire, bande passante.

Architecture du Neoverse V3

Pour accélérer ces charges, Arm a développé son propre CPU AGI. Dévoilé il y a quelques mois, il s’appuie sur l’architecture des cœurs Neoverse V3.

Cette puce gravée en 3 nm chez TSMC intègre jusqu’à 136 cœurs, une fréquence allant jusqu’à 3,7 GHz et 2 Mo de cache L2 par cœur. Son TDP maximal est de 300W. Elle adopte un design à deux chiplets, chacun regroupant plus de 50 milliards de transistors.

Le CPU AGI intègre la mémoire et les E/S sur la même puce pour une latence inférieure à 100 ns. Il propose 96 lignes PCIe Gen6, du CXL 3.0 et des liens d’extension AMBA CHI. Chaque cœur bénéficie de 6 Go/s de bande passante via une mémoire DDR5-8800, pour une capacité totale de 6 To par puce.

Le cœur Neoverse V3 (Armv9.2) comprend une unité de prédiction de branche avancée, un front-end décodant 10 instructions par cycle, et une unité Rename/Dispatch avec une fenêtre d’exution désordonnée de plus de 384 instructions.

Les pipelines Load-Store gèrent 1 opération de stockage et 2 de chargement par cycle, avec un cache D-Cache de 64 Ko. Les pipelines entiers possèdent 8 ALU et 3 unités de branchement. Les pipelines SIMD avancés utilisent un double chemin de données 128 bits à faible latence. Le cache L2 privé de 2 Mo par cœur est accessible en 10 cycles.

En résumé, le cœur Neoverse V3 est une machine 10-wide avec une grande fenêtre d’exution désordonnée, une prédiction de branche et un préchargement de troisième génération, et un cache L2 rapide placé à côté du cœur.

Design en chiplets

Le CPU AGI d’Arm n’est pas monolithique mais composé de deux chiplets. Chacun compte jusqu’à 70 cœurs (quatre sont désactivés pour le rendement), 64 Ko de cache I et D, 2 Mo de cache L2 privé par cœur, un interconnect cohérent CMN, 1 Mo de cache système partagé par cœur, et des sous-systèmes de sécurité et de contrôle.

Ces chiplets sont connectés à un sous-système mémoire DDR5, un sous-système d’E/S PCIe Gen6 + CXL, et un sous-système die-à-die utilisant UCIe, le tout au sein d’un réseau maillé cohérent supportant plusieurs sockets.

Sur le plan de masse, le complexe de cœurs est situé au centre de chaque chiplet, avec les interfaces D2D à droite, le PCIe à gauche et les contrôleurs mémoire en haut et en bas.

Solutions à l’échelle du rack

Les CPU AGI d’Arm équiperont une série de solutions de référence et de partenaires. Arm propose lui-même des serveurs de référence 1U à deux nœuds et 2U2P. Des partenaires comme Supermicro, ASRock ou Lenovo développeront leurs propres cartes. Supermicro propose aussi des systèmes complets en rack, en format 2U 4-Node et 1U 4-node avec support du refroidissement liquide.

Ces racks peuvent accueillir jusqu’à 8 160 cœurs CPU avec 30 serveurs 1U, pour une puissance configurée à 36 kW. Arm affirme que sa solution offre plus du double de performances par rack par rapport à une architecture x86 sous la même contrainte énergétique.

L’entreprise a revu à la hausse ses prévisions de demande client, les portant à 2 milliards d’euros contre 1 milliard précédemment annoncé pour la période 2027-2028, grâce à la dynamique de l’IA agentique.

Au-delà du CPU AGI, la même fondation Armv9 alimente un écosystème en croissance, incluant NVIDIA Vera et Rosa, Microsoft Azure Cobalt, Google Axion, AWS Graviton et Fujitsu Monaka, confirmant la place centrale de l’architecture Arm dans le calcul optimisé pour l’IA.