ARM已經成功的占據了移動計算市場的絕大部分份額,從高端到低端,隨處可見的ARM處理器成為我們生活中重要的一部分。ARM架構從進入智能手機市場后,先后有Cortex-A8、Cortex-A9和Cortex-A15三個著名的架構出現。不過最近ARM又發布了全新的Cortex-A7架構。從數字上來看,這個新的架構要低于之前的A8,那么,它是做什么用的呢?
智能手機目前的問題不在于性能,而在于功耗。一天一充甚至一天兩充成為大部分iOS和安卓系統智能手機使用的常態。出現這樣的問題,除了屏幕耗電所占比例過大外,智能手機的CPU功耗較高以及電池技術沒有太大突破等,都是重要的原因。為了進一步提高ARM CPU的性能功耗比,ARM最近又發布了一款全新的處理核心——Cortex-A7。這款核心并不追求極致的性能,而將重點放在了節能、提高性能功耗比上面。
Cortex-A7的出現,證明ARM在CPU架構上的研發更為針對市場,更為考慮不同層級用戶的需求。雖然Cortex-A9和Cortex-A15等CPU性能更強大,但是它們復雜,功耗較高,無法滿足所有用戶的需求。Cortex-A7的出現彌補了這一點。低功耗、小體積以及相當優異的性能功耗比,使它不但可以單獨作為CPU核心架構,還能和高性能CPU做到高低搭配,同時滿足節能和高性能的需求。
日前ARM又推出了big.LITTLE計劃,主要目的是用高性能的Cortex-A15搭配超低功耗的Cortex-A7,在用戶執行計算密集型任務、對性能要求高的時候使用Cortex-A15核心,而一般應用和待機時使用Cortex-A7核心。這樣做既節約了功耗,又可以滿足高性能用戶的需求,一舉多得。此外,目前單獨使用Cortex-A7的多核心處理器也已經上市,國內企業如全智等推出了針對平板的多核心Cortex-A7處理器,性能和產品表現都很出色。目前已經有昂達等廠商采用全智的A31四核心Cortex-A7處理器推出自己的視網膜屏幕的平板電腦,在低功耗和高性能方面取得了很好的平衡,值得關注。
進一步提升性能功耗比
ARM處理器作為現代處理器,擁有多種主流的設計思想,其中亂序執行就是提高ARM處理器性能最重要的手段。亂序執行的目的是CPU可以根據實際需要對指令重新排序,比如在等待處理的過程中插入新的指令,以大幅度提高CPU的運行效率和性能。但是亂序執行也有自己的問題,那就是能耗。以桌面CPU為例,支持亂序執行和大量現代先進設計的Core i7擁有最強的性能,但是它的性能功耗比相比Atom處理器則低了太多。Atom所追求的目標是性能功耗比,使用的是經典的順序執行,因此無論在功耗表現還是晶體管數量上都要優秀很多。
ARM也是這樣。Cortex-A8支持順序執行,隨后的Cortex-A9和Cortex-A15都支持亂序執行。特別是Cortex-A15,性能增強后功耗大幅度增加,四核心的Cortex-A15如果不輔以特別的節能手段就很難使用在手機等小體積設備中。但實際上大部分用戶并不需要Cortex-A15這樣強大的性能。
ARM精明的看到了這一點。他們新開發了Cortex-A7核心,這顆核心放棄了傳統的亂序執行架構,轉而采用順序執行架構,執行發射上由流行的三發射或者四發射改成兩發射。在比較重要的浮點性能方面,A7相比A8做出了一些精簡,但也有部分加強,因此執行一些基礎浮點計算反而會有比較明顯的性能改善。此外,ARM的目標在于將Cortex-A7的核心盡可能縮小,在28nm工藝下,Cortex-A7的單個核心面積甚至只有0.5平方毫米,整體CPU核心面積相比Cortex-A8,只有后者的1/2~1/3。
更小的核心和不錯的性能,讓Cortex-A7擁有了極高的性能功耗比。雖然在絕對性能指標上,Cortex-A7可能和Cortex-A8基本相當或者略有差距,但是極低的功耗讓其在手機、平板等產品中反而有更大的市場空間,整個CPU的成本也得以降低。
Cortex-A7應用更廣泛
ARM已經成功的占據了移動計算市場的絕大部分份額,從高端到低端,隨處可見的ARM處理器成為我們生活中重要的一部分。ARM架構從進入智能手機市場后,先后有Cortex-A8、Cortex-A9和Cortex-A15三個著名的架構出現。不過最近ARM又發布了全新的Cortex-A7架構。從數字上來看,這個新的架構要低于之前的A8,那么,它是做什么用的呢?
智能手機目前的問題不在于性能,而在于功耗。一天一充甚至一天兩充成為大部分iOS和安卓系統智能手機使用的常態。出現這樣的問題,除了屏幕耗電所占比例過大外,智能手機的CPU功耗較高以及電池技術沒有太大突破等,都是重要的原因。為了進一步提高ARM CPU的性能功耗比,ARM最近又發布了一款全新的處理核心——Cortex-A7。這款核心并不追求極致的性能,而將重點放在了節能、提高性能功耗比上面。
Cortex-A7的出現,證明ARM在CPU架構上的研發更為針對市場,更為考慮不同層級用戶的需求。雖然Cortex-A9和Cortex-A15等CPU性能更強大,但是它們復雜,功耗較高,無法滿足所有用戶的需求。Cortex-A7的出現彌補了這一點。低功耗、小體積以及相當優異的性能功耗比,使它不但可以單獨作為CPU核心架構,還能和高性能CPU做到高低搭配,同時滿足節能和高性能的需求。
日前ARM又推出了big.LITTLE計劃,主要目的是用高性能的Cortex-A15搭配超低功耗的Cortex-A7,在用戶執行計算密集型任務、對性能要求高的時候使用Cortex-A15核心,而一般應用和待機時使用Cortex-A7核心。這樣做既節約了功耗,又可以滿足高性能用戶的需求,一舉多得。此外,目前單獨使用Cortex-A7的多核心處理器也已經上市,國內企業如全智等推出了針對平板的多核心Cortex-A7處理器,性能和產品表現都很出色。目前已經有昂達等廠商采用全智的A31四核心Cortex-A7處理器推出自己的視網膜屏幕的平板電腦,在低功耗和高性能方面取得了很好的平衡,值得關注。