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谁能笑傲江湖?移动处理器门派那些事儿

时间:02-06 来源:3721RD 点击:

小,但是A9架构是ARM公司2007年发布的,而A7是2011年才推出的,甚至比2010年的A15架构还要新,ARM在功耗优化上没少费心思。

架构是ARM处理器节能降耗的第一关,不过厂商选择那种结构并不全是考虑功耗,而是市场驱动,所以还需要其他的方式。

高通独创:异步双核

SSD中有异步和同步闪存之分,多核ARM处理器中也有这样的例子,只不过ARM公版设计中多核处理器都是同步运行的,而习惯自己开发架构的高通还有一项独门秘技--异步双核,也就是大家常说的伪双核。

高通的异步双核技术全称是Asynchronous Symmetric Multiprocessing(异步对称多处理器,简称aSMP),很多人认为这是高通耍花招,实际上高通认为这是一种高明的节能技术,因为目前的软件 和系统并不是完全需要多核心同时运行的,而具备aSMP技术的高通处理器中每个内核都可以运行在不同的频率和电压上,这样做可以降低功耗,比其他处理器更 节能。


骁龙S4家族的aSMP技术可以节省20-40%的能耗

aSMP异步多核目前主要是高通在用,NVIDIA等其他厂商也有不同的节能技术,比如vSMP。

vSMP:隐藏核心的4+1设计

NVIDIA在推出首款四核Tegra 3处理器时使用了另外一种四路的节能设计,除了正常的四个A9核心之外还有一颗伴生核心,相比其他核心1.4-1.5GHz的运行频率,这颗伴生核心频率 只有500MHz,电压也低得多,NVIDIA称这种节能方式为Variable SMP Processor(可变多线程处理器,简称vSMP),正式定名叫做4-Plus-1。

vSMP的隐藏核心在OS中是不可见的,它在待机、视频及音频播放时启用,而其他四颗核心会关闭,由于它的功耗相对来说低得多,因此也会有明显的节能效果,特别是在音视频播放上,Tegra 3处理器号称拥有12小时的视频播放时间。

这种设计也在最新的Tegra 4处理器上得以延续,同时伴生核心的架构也升级到了A15,与其他核心继续完全兼容。

big.LITTLE:ARM的高性能低功耗解决方案

除了单一的架构优化之外,ARM也在去年推出了big.LITTLE技术以解决ARM处理器在高性能与低功耗之间的平衡 的问题,简单来说就是多核处理器中集成两种不同的ARM内核,它们根据不同任务需要动态切换,目前的组合方式是Cortex-A15与Cortex- A7,ARMv8时代还有Aortex-A57与Cortex-A53的搭配。

big.LITTLE的推出也是顺理成章的,A7架构设计之处就考虑到了与A15架构100%兼容的问题了,而且前面也提高了二者是可以共享系统接口的,在不需要高性能的情况下启用A7核心,高性能应用如3D游戏、网络视频之类的场合则会切换到A15架构上。

当然,big.LITTLE架构的多核有一定的"水分",因为A7和A15核心不会同时工作,所以实际可用的核心数量会 减半。此外,A7与A15核心切换需要20000个周期,不过1GHz频率下每周期只有以十亿分之一秒,2万个循环周期只相当于0.02毫秒,人眼是感觉 不出来的。

使用big.LITTLE架构之后ARM称可在同样的性能下节省50%的能耗,对今年普及Cortex-A15架构处理器还是大有裨益的。

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