芯片|这代安卓机特别耗电？聊聊安卓应用64位的问题中国工程院|it芯片

文章图片

文章图片

文章图片

文章图片

相信很多朋友已经购买到了最新一代CPU平台的安卓机了。这代安卓机的CPU发生了剧变，在保持了大中小核架构的同时，对大核和小核的微架构都进行了大改。小核心的微架构进化，应该是大家期盼已久的了，祖传的Cortex-A55终于退休，按理来说全新的Cortex-A510应该会带来更好的能效。但是有人发现，这代安卓机似乎更加耗电了，这是为何？今天就从新一代ARM处理器的架构聊起，简单谈谈安卓应用64位普及迟滞导致的耗电问题吧。

新一代ARMv9处理器，为何反而更耗电？
新ARM处理器甚至更耗电？
当前上市的最新一代安卓机所使用的高通骁龙8gen1处理器，以及即将上市的联发科天玑9000处理器，都属于最新设计的基于ARMv9架构的产品。它们都有一个共同的特点，就是文章开头所说的大核和小核微架构进行了大改，大核心使用了Cortex-X2微架构，而小核心则使用了Cortex-A510微架构。

新处理器的小核是经过重新设计的Cortex-A510 ，理论上可以带来更高的能效

无论是Cortex-X2还是Cortex-A510 ，它们都有一个共同的特点，那就是不再支持32位，如果安卓机要运行32位的应用，那就必须在微架构只作了小幅调整的Cortex-A710中运行。如此一来，在某些场景中，就有可能导致额外的能耗。

在理想的情况下，安卓机在待机或者低负载时，应用程序主要运行在小核心上，小核心的能效比最出色，如此一来就能达到节电的效果；但如今，如果App是32位的，在新的ARM处理器中，就只能由中核运行，小核的能效优势只能干瞪眼，额外耗电的情况就出现了。

在运行32位安卓App时，处理器实际上只能工作在Performance工况下，无法进入节电的Efficiency工况

换言之，在使用了新一代CPU的安卓机中，如果运行32位的App ，是无法达到理想的能效比的。这个问题，和芯片工艺无关，和系统无关，的的确确就是安卓生态和新处理器架构不匹配所导致的。

只有64位的安卓App ，才能运行在新ARM处理器的小核心上，才能让新ARM处理器发挥出应有的能效。因此，何时普及64位的安卓App ，就成为了新一代ARM处理器何时能更节电问题的答案。

安卓App仍未普及64位？
当前的安卓生态中， 32位的应用仍大量存在，这些应用不乏大家常见的装机必备，例如哔哩哔哩、百度网盘、爱奇艺等等。这种情况是否正常？从技术的角度来看，似乎很不应该。

像哔哩哔哩这样Target API已经更新到Android 11的应用，也依然只是32位的

从ARMv8开始，安卓阵营的CPU就已经普遍支持64位，安卓系统也在Android 5.0后，从系统层面支持64位应用。这两件事，其实都属于比较远古的了——基于ARMv8的骁龙810以及Android 5.0都出现于2014年，转眼都快十年过去了，为何安卓App仍大量停留在32位？

我们可以对比一下苹果阵营。 2013年的iPhone 5S以及iOS 7开始推行64位，一年多后32位的iOS应用就已经难寻踪迹。和苹果的步伐相比，安卓阵营可谓步履维艰。

和安卓阵营相比，苹果iOS推行64位顺利得多

安卓推行64位为何如此艰难？这和安卓生态的实际情况是有很大关联。尽管在ARMv8后，安卓阵营的CPU增加了64位的支持，但依然保留了32位的兼容。甚至，前一代产品ARM v8.2处理器，也依然耗费额外的晶体管，来兼容32位App 。同时，安卓系统也一直兼容32位App ， App并没有切换到64位的迫切需求。这一切的考量，很大程度是基于对旧设备的兼容。

在安卓初推行64位的时候，市场上依然有大量运行旧CPU以及旧版安卓系统的设备存在。安卓在市场攻城略地的秘诀，在于开放和兼容，如果对32位一刀切，那么安卓阵营会无可避免迎来分裂。实际上，开放的系统都存在这样的问题，例如Windows生态为了保持向后兼容，时至今日仍对32位应用软件提供出色的兼容，这和安卓是殊途同归的。