Cortex-A15架构解析:探索强劲性能的秘密
AMD K8 Sledgehammer 2GHz测试结果。
NVIDIA还进行了在小米手机2(采用高通 Snapdragon S4 Pro 即 APQ8064 1.7GHz)上的CPU2000测试,并且根据高通公布的S800相对S600在IPC(每周期指令)和频率上的变化幅度而估算出来的S800的CPU2000测试结果:
从图表来看,S600的CPUINT2000_base测试结果相当于Tegra 4的一半不到,这在很大程度上反映了Cortex-A15相对Krait系处理器的真实应用差别。
需要指出的是,双方的测试平台本身也是有一些影响的,例如小米手机2执行这个测试的时候,CPU频率是否存在降频现象,NVIDIA对此没有说明。
一般来说,像APQ8064在四核全速运行的时候,会在一段时间内由于过热而导致频率从最高的1.7GHz开始下降。当然,NVIDIA在这里公布的是speed模式下的CPU2000INT测试结果,这个模式下是单线程的测试,只有一个CPU内核会被使用。
比较遗憾的是高通对这个测试结果尚未提出异议(据说高通对于处理器性能的孰高孰低并不十分看重,他们戏称是卖基带送CPU),而CPU2000的配置对一般人来说是相当复杂的事情,所以这个测试暂时没有第三方使用同样的平台测试佐证。
威盛电子在发布Nano X2处理器的时候曾经公布过一份文件,里面也有采用CPU2000对Nano X2 1.2+GHz和Atom D525进行测试,其中gcc编译器出来的CPU2000 INT成绩分别为799和582,采用Intel编译器出来的成绩分别是955和725。
NVIDIA的Tegra 4的CPU属于ARMv7A指令集,因此编译器很可能是armcc或者gcc,NVIDIA新近收购的PGI是一家老牌编译器厂商,也许它能提供内部测试版给 NVIDIA,只是PGI过往从未发布过ARM系编译器。
到这里,大家应该对Cortex-A15的架构特点以及和它的一些竞争对手在性能上的区别有大致的了解,不过这样的旗舰级处理器在智能设备的实际应用情况又如何呢?
有采用四核Cortex-A15手机了吗?
这个问题其实来自于一些人的猜测,我们看见一些文章认为Cortex-A15的性能高但是功耗大,并不一定适用于手机。
这个问题放在一年前的话可能会有各种不同的答案,但是现在是2013年8月下旬,答案已经非常清晰:已经有采用四核Cortex-A15的手机上市,而且会有更多的采用Cortex-A15的手机上市,这也为Cortex-A15是否适用于手机的争论画上了一个句号。目前,明确可用于手机的Cortex-A15架构的四核移动处理器主要有两种,一种是三星的Exynos Octa,另外一种是NVIDIA Tegra 4。
三星公司在4月27日上市的Galaxy S4有多个型号,但是从处理器来分,就分为两种机型:高通Snapdragon 600和三星Exynos 5410。
S600其实类似于去年大红大紫的APQ8064,CPU微架构为Krait 300,相对APQ8064的Krait微架构来说,它增加了硬件数据预取器,能预先将数据从内存中抓到L2 cache里。除此以外Krait 300还改善了分支预测的准确度,这些变化能改善Krait 300的IPC(每周期指令)大约15%,加上最高频率提升至1.9GHz(取决于手机厂商,像HTC One就选择了较低的或者说和APQ8064上限一样的1.7GHz),因此可以认为S600的CPU性能比之前的S4 Pro最多提升了大约28.5%左右,更接近于Cortex-A15的性能,不过它使用的制程和S4 Pro一样依然是28nm LP,这个制程没有在漏电流上作优化,因此在耗电方面S600比S4 Pro更大。
为什么三星不选择单一型号处理器的方式呢?首先三星肯定要支持自家研发的处理器,这是毫无疑问的,因此基于Cortex-A15的E5410自然成了配置之一;其次是三星作为一家韩国公司,同时也是一家跨国公司,产品需要卖向全球,有些的确已经迈向了4G LTE,有些则还是3G时代,面对世界各地的通信制式、合作运营商的要求以及全球行销的潜规则,高通方面的产品是不得不考量的,因此在这里也把定位比较接近的S600作为另一种配置以支持LTE。
三星Galaxy S4 GT-I9500主电路板正面
三星Exynos 5410管芯图,深色部分是四核A15区域,粉红色部分是四核A7区域
在国际版的GT-I9500(以及中国大陆区的联通版、电信版)采用的三星Exynos 5 Octa内部型号为Exynos 5410,CPU部分是一组四核Cortex-A15加另一组四核 Cortex-A7的搭配方式。不过Exynos 5410只支持big.LITTLE模式里的IKS(核内切换器),不支持GTS(全局任务调度)模式,因此看上去虽然有物理上的八个内核,但是本质上同一时间内最多只能实现同时使用四核A15或同时使用四核A7,如何切换则是由根据当前任务的负荷性质决定。
NVIDIA Tegra 4推出多个月后,除了自家的SHIELD和HP、华硕以及东芝等厂商的笔记本电脑外,还会被用于一些手
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