ARM架構處理器

參看:

《ARM架構應用處理器與x86處理器》 http://cn.engadget.com/2011/05/25/a-little-different-between-arm-and-x86/

《從ARM9到A15 手機處理器架構進化歷程》 http://www.candou.com/mobile/2012-04-13/444574_all.shtml

《主流智能手機CPU型號性能點評》 http://www.360doc.com/content/11/0216/11/287938_93454756.shtml


ARM的架構相較於x86有哪些特點?相較於基於CISC的x86架構處理器,由於爲了滿足電腦產業發展而不斷加入指令集,使得處理器日益龐大,但每個指令集用到的頻率也越差越大,許多指令到後來已經相當少用,甚至是可以被新的指令所取代。而ARM架構則大幅簡化架構,僅保留所需要的指令,可以讓整個處理器更爲簡化,擁有小體積、高效能的特性。


另外,ARM的架構老早就已經作到高密度整合,由於ARM授權的彈性以及核心架構單純,ARM處理器架構可以很容易與其它專職的特殊核心,像是GPU、多媒體譯碼核心、基頻調制解調器、I/O控制等架構整合,透過SoC(System On a Chip,系統單芯片)的方式,一顆小小的ARM架構應用處理器,完成近年x86架構處理器積極跨足的單芯片設計,並且透過各種不同的核心分工各司其職,ARM架構應用處理器的核心負擔相較傳統x86處理器低上許多,並且因爲早前應用處理器的需求就是以低功耗爲重點,即便如今效能不斷提升,仍是以保有省電的特性爲前提發展。

ARM架構的另一個優點,就是自由性,只要像ARM買下核心授權,就可以與其它IP公司的方案以及這家授權客戶本身的優勢技術整合,雖同爲同一世代的ARM核心架構,即便頻率相同,結果也不同。不過這也使得ARM應用處理器光從基本規格是不一定能看出操作效能的,例如同樣隸屬高通Snapdragon,頻率1GHz的第一世代旗艦QSD8x50甚至不敵頻率僅800MHz的第二世代MSM7230。

以目前最火紅的幾顆手機與平板的雙核應用處理器選擇的GPU架構爲例,Tegra 2圖形架構來自NVIDIA的GeForce ULP,TI OMAP 4430則是採用PowerVR SGX 540架構,Qualcomm MSM8660採用高通自家Adreno 220,三星Exynos 4210採用ARM的Mali 400 GPU架構,就已經足以產生這幾顆處理器在效能表現的差異,更不用說細節的內存控制管理、電源管理、儲存通道等架構產生的差異。

談到這些GPU架構,又是一段有趣的過去,GeForce ULP、Power SGX以及Adreno其實都在遊戲機史上交手過,Nvidia的圖形架構曾被用在微軟第一代XBox以及PS3採用過,而PowerVR則是接連在SEGA Saturn以及Dreamcast出現,Adreno源自ATi行動圖形部門,ATi的圖形方案也被XBox 360以及Wii採用,可說這幾家圖形方案供貨商過去在遊戲機的戰火,又再次燒回手機以及平板上。


ARM Cortex-A8 衍生品

三星Hummingbird核心
三星蜂鳥hummingbird核心同樣是在cortex-A8基礎上,進行修改增強的一款核心,採用這款核心的代表產品便是三星S5PC110/S5PV210/蘋果A4核心。而hummingbird核心也正是三星和蘋果合作研發而來。在實測性能上,較其它普通A8核心的CPU 相比,擁有了成倍的增長。

三星S5PC110/S5PV210可以說是世界上最強的cortex-A8架構方案芯片,它在原cortex-A8的基礎上,進行了大幅度的優化,在性能上也獲得了大幅度的增長,基本上,能夠達到同等架構的CPU效能的1倍以上。採用該處理器的機型有三星I9000,魅族M9等。

蘋果A4處理器
蘋果iPhone 4和蘋果iPad以及iTouch 4都採用了這個和三星S5PC110處理器相近的A4處理器,不過蘋果作了更多的優化,尤其是蘋果A4將負責視頻硬解的VXD370改成了 VXD375,GPU和內存的直連也令PowerVR 535的實際表現要超越三星S5PC110的PowerVR 540處理器。但歸根結底,蘋果A4處理器還是一個基於ARM Cortex-A8核心的高性能處理器。


實際上,A4處理器和三星S5PC110都採用了Cortex A8構架,但是A4處理器的L2二級緩存達到了640KB,而三星S5PC110的L2還是512KB。最爲關鍵的是顯卡部分,雖然A4採用的PowerVR SGX 535顯示核心不如三星S5PC110的PowerVR SGX 540,但是A4採用了顯示核心與RAM直連的方式,這種巨大的差異相當於獨立顯卡的獨立現存和集成顯卡分享RAM,由此獲得了更高的性能提升。






發佈了103 篇原創文章 · 獲贊 16 · 訪問量 38萬+
發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章