DoNews|比A78更强,ARM的Cortex-X1要做什么?


日前 ,ARM宣布了最新的高端移动设计 , 即Cortex-A78 CPU和Mali-G78 GPU 。
ARM表示 , Cortex-A78 CPU的内核设计无疑是ARM为移动设备设计的最高效的Cortex-A CPU 。 与去年Cortex-A77的设计相比 , Cortex-A78的“持续性能”提高了20% , 而功率预算却保持在1瓦之内 。
ARM表示 , 这种性能可为对性能要求比较苛刻的5G设备在电池高耗能时提供更高的效率 。 ARM还表示 , 新的CPU设计将非常适合具有多个和更大屏幕并计算量巨大的可折叠设备 。
Cortex-A78的能耗相比上代降低了50% , 面积却缩小了5% , 为四核集群节省了大约15%的面积 , 业内人士表示 , 这将为额外的GPU、NPU和其他组件腾出了更多的空间 。
而在发布Cortex-A78的同时 , ARM还推出了一个全新的Cortex-X自定义程序 , 这些芯片中的第一款是ARM Cortex-X1 , ARM称其将提供比Cortex-A77高30%的峰值性能 。 而且用户可以对这个Cortex-X做修改裁剪 。
ARM每年一次架构升级 , 这是大家意料之中的事情 , 但是今年ARM在传统的架构升级之外 , 又搞出来一个Cortex-X , ARM意欲何为呢?
一、 ARM公版架构的变迁
最初ARM算一家电脑公司 , 后来关注于移动领域 。 虽然早期苹果与其合作的“牛顿”失败 , 但是ARM的授权模式获得了TI的青睐 , 而TI的产品被诺基亚使用 。
这样一来 , ARM就成为手机行业的标准 , 在与MIPS的竞争中脱颖而出 。
在进入诺基亚6110的时代 , ARM的核心已经发展到了ARM6 。
之后几年 , 随着智能手机的出现 , ARM开始进入到微软主导的WM手机之中 , ARM发展到ARM9的时候 , 已经有英特尔奔腾处理器的水平 。
2007年 , iPhone横空出世 , iPhone所使用三星处理器 , 也是ARM公版的ARM11授权 。
此后 , ARM公版架构的性能开始逐步提升 , ARM11 , ARM A8 , ARM A9 。
到了ARM A15的时代 , 单核心性能已经达到奔腾4的水平了 , 而发热也上去了 。 所以ARM开始推行大小核心 , 有了ARM A7 。
之后 , ARM是两条路线 , 大核心 , 从A57、A72、A75、A76、A77一路进化 。
小核心从A53、A55一路进化 。
二、 苹果的示范
应该说 , ARM公版架构的水平还是很高的 。 在智能手机初期 , 高通是不屑于ARM公版架构的 , 但是几年下来 , 高通发现自己努力了半天 , 还不如ARM公版架构做得好 , 就放弃了 。
三星也曾经努力搞自己的架构 , 但是几年下来 , 也发现了同样的问题 , 自己花了很多钱搞的高性能架构 , 实际性能并不强 , 而功耗很高 , 结果三星也放弃了 。
华为在鲲鹏上先用ARM公版 , 几代之后尝试了一下自己搞架构 , 交给ARM很贵的指令集授权费用 , 但是出来的成果和ARM公版的A76差不多 , 效果不明显 。 华为还在坚持 。
只有苹果的ARM架构自研取得了成功 , 苹果在性能上几乎能够领先ARM公版架构两代 。
但是 , 在最高功耗上 , 苹果这几年也没有降下来 。 性能功耗比没有多大领先优势 。
不过 , 苹果的研发方向显示了一个问题 , 就是大核心的选择问题 。
ARM公版的大核心要求持续性能 , 就是长时间可用的性能 , 所以功耗限制在2W以内 。
而苹果的理解是 , 大核心是短期性能 , 用的时间短 , 可以做到4W-5W 。 而长时间运行 , 就用小核心了 。
苹果的小核心非常强大 , A12的小核心性能就已经接近ARM的A75大核心了 。
这让苹果手机一直有性能优势 。 而ARM也逐渐认识到了自己大核心不强的问题 。
三、 ARM的方向 , 三类核心
从这次ARM发布的情况看 , ARM已经开始分三类核心 。 以前的大核心 , 高频功耗在2W以内 , 优势频率在1W以内的 , 将作为中核心 。
这次A78和A77相比进步不大 , 但是功耗有提升 , 这就是中核心的概念 。分页标题
而X系列 , 将学习苹果 , 大幅提高复杂性 , 不再考虑太高的能效比 , 作为极限大核心使用 。
A55的小核心 , 还是继续做小核心 。
这样 , 在处理大型APP启动高性能的时候 , 可以激活大核心最高性能 , 提升表现 。 而游戏这种用中核心高能效运行 , 日常小任务待机用小核心节能 。
这个思路 , 其实最早是MTK提出来的 , 后来高通和海思用区分大核心频率来解决 。
ARM算是亡羊补牢了 。

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