Arm 的新型Cortex-A320 是其首款採用先進的Armv9 架構的超高效CPU，專用於滿足物聯網和人工智慧應用的需求。 與Cortex-A520 相比，該處理器透過多項微架構優化，以及窄取數和解碼資料路徑、密集的L1 快取庫和減少連接埠的整數暫存器文件，實現了50% 以上的效率提升。

Cortex-A320還透過高效的分支預測器、預取值器和記憶體系統改進，使標量性能比前代Cortex-A35 提高了30%。

Cortex-A320 是一款單通道、無序CPU，具有32 位元指令取值和8 級管線。 此處理器支援單核心到四核心配置，具有可擴展性。 它具有DSU-120T 功能，這是一種簡化的DynamIQ 共享單元(DSU)，可實現僅Cortex-A320 叢集。

Cortex-A320 支援64 KB 的L1 快取和高達512 KB 的L2 高速緩存，並提供256 位元AMBA5 AXI 介面連接外部記憶體。 二級快取和二級TLB 可在Cortex-A320 CPU 之間共用。 向量處理單元實現了NEON 和SVE2 SIMD（單指令、多資料）技術，既可以在單核心複合處理器中單獨使用，也可以在雙核心或四核心實作中在不同核心之間共享。

Cortex-A320 不僅面向物聯網市場，還面向人工智慧領域，並透過將Armv9 架構的改進整合到NEON 和SVE2 向量處理中來實現這一目標。 與Cortex-A35 相比，此處理器的ML 處理能力提高了十倍，ML 整體效能比廣泛使用的Cortex-A53 高出六倍。 Arm Cortex-A320 支援BF16 等新資料類型以及增強型點乘和矩陣乘法指令，使其成為適用於ML 應用的最高效Cortex-A CPU。