日前, ARM宣佈了最新的高端移動設計,即Cortex-A78 CPU和Mali-G78 GPU。

ARM表示,Cortex-A78 CPU的內核設計無疑是ARM爲移動設備設計的最高效的Cortex-A CPU。與去年Cortex-A77的設計相比,Cortex-A78的“持續性能”提高了20%,而功率預算卻保持在1瓦之內。

ARM表示,這種性能可爲對性能要求比較苛刻的5G設備在電池高耗能時提供更高的效率。ARM還表示,新的CPU設計將非常適合具有多個和更大屏幕並計算量巨大的可摺疊設備。

Cortex-A78的能耗相比上代降低了50%,面積卻縮小了5%,爲四核集羣節省了大約15%的面積,業內人士表示,這將爲額外的GPU、NPU和其他組件騰出了更多的空間。

而在發佈Cortex-A78的同時,ARM還推出了一個全新的Cortex-X自定義程序,這些芯片中的第一款是ARM Cortex-X1,ARM稱其將提供比Cortex-A77高30%的峯值性能。而且用戶可以對這個Cortex-X做修改裁剪。

ARM每年一次架構升級,這是大家意料之中的事情,但是今年ARM在傳統的架構升級之外,又搞出來一個Cortex-X,ARM意欲何爲呢?

一、 ARM公版架構的變遷

最初ARM算一家電腦公司,後來關注於移動領域。雖然早期蘋果與其合作的“牛頓”失敗,但是ARM的授權模式獲得了TI的青睞,而TI的產品被諾基亞使用。

這樣一來,ARM就成爲手機行業的標準,在與MIPS的競爭中脫穎而出。

在進入諾基亞6110的時代,ARM的核心已經發展到了ARM6。

之後幾年,隨着智能手機的出現,ARM開始進入到微軟主導的WM手機之中,ARM發展到ARM9的時候,已經有英特爾奔騰處理器的水平。

2007年,iPhone橫空出世,iPhone所使用三星處理器,也是ARM公版的ARM11授權。

此後,ARM公版架構的性能開始逐步提升,ARM11,ARM A8,ARM A9。

到了ARM A15的時代,單核心性能已經達到奔騰4的水平了,而發熱也上去了。所以ARM開始推行大小核心,有了ARM A7。

之後,ARM是兩條路線,大核心,從A57、A72、A75、A76、A77一路進化。

小核心從A53、A55一路進化。

二、 蘋果的示範

應該說,ARM公版架構的水平還是很高的。在智能手機初期,高通是不屑於ARM公版架構的,但是幾年下來,高通發現自己努力了半天,還不如ARM公版架構做得好,就放棄了。

三星也曾經努力搞自己的架構,但是幾年下來,也發現了同樣的問題,自己花了很多錢搞的高性能架構,實際性能並不強,而功耗很高,結果三星也放棄了。

華爲在鯤鵬上先用ARM公版,幾代之後嘗試了一下自己搞架構,交給ARM很貴的指令集授權費用,但是出來的成果和ARM公版的A76差不多,效果不明顯。華爲還在堅持。

只有蘋果的ARM架構自研取得了成功,蘋果在性能上幾乎能夠領先ARM公版架構兩代。

但是,在最高功耗上,蘋果這幾年也沒有降下來。性能功耗比沒有多大領先優勢。

不過,蘋果的研發方向顯示了一個問題,就是大核心的選擇問題。

ARM公版的大核心要求持續性能,就是長時間可用的性能,所以功耗限制在2W以內。

而蘋果的理解是,大核心是短期性能,用的時間短,可以做到4W-5W。而長時間運行,就用小核心了。

蘋果的小核心非常強大,A12的小核心性能就已經接近ARM的A75大核心了。

這讓蘋果手機一直有性能優勢。而ARM也逐漸認識到了自己大核心不強的問題。

三、 ARM的方向,三類核心

從這次ARM發佈的情況看,ARM已經開始分三類核心。以前的大核心,高頻功耗在2W以內,優勢頻率在1W以內的,將作爲中核心。

這次A78和A77相比進步不大,但是功耗有提升,這就是中核心的概念。

而X系列,將學習蘋果,大幅提高複雜性,不再考慮太高的能效比,作爲極限大核心使用。

A55的小核心,還是繼續做小核心。

這樣,在處理大型APP啓動高性能的時候,可以激活大核心最高性能,提升表現。而遊戲這種用中核心高能效運行,日常小任務待機用小核心節能。

這個思路,其實最早是MTK提出來的,後來高通和海思用區分大核心頻率來解決。

ARM算是亡羊補牢了。

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