最近Arm公布最新的产品架构,与以往不同的是 这一次Arm推出了2种Arm处理器,一款基于标准路线的 Cortex-A78,另外一款是大家没有想到的 Cortex-X1,实际上二者都是均基于上一代Cortex-A77而来,只是二者具有不同的设计目标,其中 Cortex-A78追求效率,而Cortex-X1纯粹的追求性能。

Arm Cortex-A78:追求效率按照Arm的设计目标,通过优化架构,提高时钟频率,采用 更先进的5nm工艺,在1W功率下Arm Cortex-A78比Cortex-A77的性能要高20%,而且据Arm称,5nm工艺2.1GHz Cortex-A78和7nm工艺2.3GHz Cortex-A77具有同样的性能,但是 功耗要比A77低50%

根据Arm的说法,A78的IPC性能提升7%,但是功耗降低4%,因此我们可以认为,A78在高频运行的时间可以持续更长时间,性能的释放会更优秀。此外A78的面积也缩小了5%,这样可以使采用4个A78核心的集群面积减少15%,这样可以为其他组件腾出空间,并且降低成本。如果看官方的宣传,每瓦性能提升20%,等性能能耗下降50%,A78的提升好像挺明显的,但是仔细一看A78其实也是挤牙膏了,性能提升20%是不错,但是A77是2.6GHz频率,而A78是3.0GHz频率,换算一下,同频率提升也就4%,至于能耗下降对比中,A78频率比A77低,更多是工艺带来的红利。

Arm Cortex-X1:终极性能既然A78的提升其实一般,但是对性能的追求又是没有止境的,安卓阵营一想到苹果A处理器那出色的单核性能,说不羡慕是不可能的,既然如此Arm Cortex-X1就应运而生了,其目标也很明确,那就是追求极致的性能。 Cortex-X1相比A77性能提升30%,相比A78性能提升22%,Cortex-X1的机器学习能力也是A77和A78的2倍,由此可见Cortex-X1的性能提升很明显,但是这个也不是没有代价, 相关代价就是需要更多的晶体管,需要更大的核心面积,更高的能耗。

四核Cortex-X1集群的核心面积会很大,因此不会有手机处理器厂家采用四核X1的设计,我们更有可能看到单个Cortex-X1与三个Cortex-A78的组合,这样的组合比四核Cortex-A76集群占用的面积多15%,但是峰值性能可以增加30%。为了实现Cortex-X1的设计目标,需要对微体系结构进行重大的更改,对此我们没有必要去深究,除了其他方面的升级,最直观的就是X1的缓存容量明显更大X1内核比A77和A78具有更大的缓存,L2高速缓存最大可以达到1MB,共享的L3高速缓存最大可以达到8MB,而缓存的增加在带来性能提升的同时,面积和功耗自然也上去了。

Arm Cortex-A78和Cortex-X1通过Arm的介绍,实际上 Cortex-A78性能提升是5nm工艺带来的红利,抛开工艺的话,其性能进步水平是没有前面几代产品那么大的, A78更多的是提升能耗比,减小芯片面积,可以有效的提升手机的续航能力,而且因为 Cortex-X1的出现,可以有效的弥补性能不足的问题。采用单个X1,三个A78和四个A55的组合,可以较好的实现性能和功耗之间的平衡,而X1的出现也让我们看到了安卓阵营的单核心性能追上苹果A系列处理器的希望,此外 对于功耗要求没有那么高的场景是可以采用多核Cortex-X1处理器的,譬如Arm处理器的笔记本。

小结实际上看了Arm的相关宣传后,给人的感觉就是 平淡PPA的神话破灭了,开始进入牙膏模式了,而且这个牙膏还不是有意的压制结果,而是真的遇到瓶颈了,因为Arm处理器对能耗的要求很高,而提升性能往往要更多的运算单元,也就是增加芯片面积,而这个势必带来能耗的提升,而 面积的增加和性能的提升还不是线性的,增加同样比例的面积,并不会带来同样比例的性能提升。那么下一代手机处理器,各个厂家会如何选择呢?是选择单个X1,三个A78和四个A55的方案,还是选择四个A78和四个A55的组合呢?从目前的情况来看, 高通应该会采用第一种方案,因为如果不上X1的话, A78面对5nm的A77其实也没有多少胜算,不过上了X1后,性能是上去了,但是能耗比又下来了,真的是按下葫芦浮起瓢,难啊。 【该内容通过维权骑士士值品牌馆授权发布】
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