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日期:2015-08-14 17:30:59作者:topless来源:爱活网

帝国反击战:彻底看明白高通骁龙820处理器

刚刚交完反垄断罚款,又惨遭最大客户三星砍单,身后还有一个死缠烂打的MTK。移动通信巨头高通最近可以说过得一点都不开心。更糟糕的是,高通的拳头产品——骁龙移动处理器的号召力也在下降,三星猎户座7420、MTK Helio X10/X20等都对骁龙810的霸主地位构成了严峻挑战。卧榻之侧,岂容他人鼾睡?高通当然不会把市场拱手让人,一波强有力的反击早已在酝酿中,反击的矛头,就是刚刚揭开面纱的全新一代旗舰处理器——骁龙820。

帝国反击战:彻底看明白高通骁龙820处理器

ARM再见 64位自主微架构Kyro登场

高通目前公布的骁龙820资料相当有限,但最振奋人心的细节已经显露无遗:高通终于抛弃了ARM这个大坑,用回了完全自主研发的CPU微架构——它的代号是Kyro。

帝国反击战:彻底看明白高通骁龙820处理器

微架构是移动处理器CPU的核心科技,它在很大程度上决定了CPU的性能和功耗。目前市面上几乎所有给手机用的移动处理器,无论是MTK、三星、华为,还是高通自己,都采用了ARM官方的标准微架构“Cortex-A”。Cortex-A的好处是稳定、成熟,而且有现成方案可用,ARM已经把前期架构定义、Layout、Debug等难度最大的开发流程搞定了,只要照着ARM提供的技术文档,有经验的制造商在比较短的时间内就能开发出自己的产品。不过,ARM标准微架构并非万能药,这里面的坑不小!

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(要是信了ARM官方的甜言蜜语,你就上了贼船了)

问题就出在目前最流行的两款ARM标准微架构——Cortex-A53和Cortex-A57身上。使用同样的20nm半导体工艺打造,都运行在1.5GHz,单个A53核心TDP(设计热功耗)约300mW左右,而工作单个A57核心TDP高达3W,两者之间功耗相差近10倍!从实用角度而言,功耗如此之大的Cortex-A57其实并不适合搭载在手机上,但Cortex-A53对于高端手机而言性能又不是很够。ARM给出的解决手段是A53和A57混着用,组成所谓的“big.little”大小核结构,简单任务时A57核心休眠只启用A53核心,复杂任务时A53、A57一起上,然而,这又是一个坑。A53和A57的指令吞吐和缓存是互相独立的,如果某个App需要在A53和A57之间切换运行,那它就有大麻烦了——根据公开的资料,在A53和A57核心之间切换延迟最多可达毫秒级,这是很多手机卡顿的罪魁祸首。

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(在大小核之间来回切上几次,时间就全浪费掉了)

要解决A53、A57之间功耗和性能的矛盾,最佳方案就是打造一个新的微架构,这个新架构必须拥有接近于A57的性能,功耗却向A53看齐,所有的App都在统一、高效的核心上运行,不必来回切换,这就是高通Kyro诞生的目的。目前我们还很难断定Kyro拥有怎样的性能表现,从一些零星的资料来看,Kyro的流水线执行单元应该比较接近A53,但使用了类似于A57的乱序执行结构(Out of order),同时,高通自己的动态电压调整和动态频率调整控制技术也不会少,保证每一毫瓦电力消耗都能获得更多的性能。

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(图为英特尔桌面处理器的芯片布局,你们感受一下复杂度)

有意思的是,纵观高通骁龙家族的历史你会发现,凡是采用了高通自主架构的骁龙处理器都战绩辉煌(比如Scorpion微架构的MSM8250、Krait微架构的骁龙800/骁龙801),而采用标准ARM Cortex-A架构的骁龙处理器却没有那么成功。如今,经新一代骁龙820处理器再次迎来了高通自主微架构Kyro,这是不是预示着它会像前辈骁龙800一样鸿图大展?还有不到半年时间,我们就能得到答案。

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(使用高通自主微架构的骁龙800刚问世时性能简直炸裂,成倍领先于对手)

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