ARM的Cortex-A76處理器架構怎麼樣?

小超哥452

-----------------------------------

今年6月,ARM最新處理器架構Cortex-A76被曝光,它的主頻可以達到3.0GHz,和A75相比有35%的性能提升和40%的能效提升。不出意外的話,下一代旗艦手機處理器應該就會用它。

近日,三星代工和ARM宣佈合作,將推出採用7nm 工藝製程、基於A76架構的芯片。據悉,三星的7nm產線將在今年下半年啟動,導入EUV(遠紫外區光刻)技術的增強版7nm則將在明年上半年投產。這方面來說,三星似乎比臺積電要稍晚些,此前臺積電CEO魏哲家表示,採用EUV的7nm製程今年第三季度就會試產。而蘋果A12處理器的訂單仍然給了臺積電。

另外,此前曝光的高通驍龍1000處理器,採用的就是A76架構。高通還把這款處理器的TDP增加到了12W,基本達到了英特爾低壓處理器的水平。ARM認為A76架構的性能足以進入筆記本市場,驍龍1000也顯然是為筆記本打造的。考慮到高通和三星的長期合作關係,驍龍1000應該還是由三星來代工。

此外,從現在來看,7nm還不是手機處理器工藝製程的極限,不管是三星還是臺積電,此後還會推進5nm工藝,大概在2020年就會有相應的芯片誕生。

目前,三星已經執掌產業鏈,在OELD面板、手機芯片、內存閃存都擁有極高的話語權,消費電子產品覆蓋了手機、電視、PC等多個領域。但一直以來,電腦芯片的主導權一直掌握在英特爾和AMD的手中,蘋果三星都無法撬動。

現在,ARM試圖進軍筆記本市場,對三星來說自然是一個絕佳的機會。A76架構的性能和英特爾主流處理器固然不能抗衡,但要撬動輕薄本市場並非不可能。此外,微軟也樂於看到這樣的新局面,此前就已經不顧英特爾的反對,和高通達成了合作。

未來A76架構處理器能有怎樣的表現呢?拭目以待吧!


雷科技

ARM處理器真的要跟X86處理器硬剛性能了,除了剛剛曝光的驍龍1000處理器之外,ARM官方今天也宣佈了新一代CPU架構Cortex-A76以及新一代GPU核心Mali-G76。相比現在的Cortex-A75核心,Cortex-A76將使用7nm工藝製造,頻率可達3GHz,CPU綜合性能提升35%,能效提升40%,筆記本上性能增長2倍。

ARM處理器的架構倒是很有意思,雖然只是從A75變成了A76,但是Cortex-A76跟A75不是一代產品,架構改進很多,性能提升也很明顯,官方的說法是Cortex-A76帶來了筆記本級別的性能,智能手機一般的體驗,將改變智能移動計算的面貌。

下面是官方PPT時間,Cortex-A76的CPU性能相比Cortex-A75提升35%,能效提升40%,而在ML深度學習性能上則是前代的4倍多。

這個性能是怎麼來的呢,Cortex-A76是面向7nm工藝節點的,頻率可達3GHz,而對比的Cortex-A73、Cortex-A75分別是14/16nm節點的2.45GHz、10nm節點的2.8GHz,Cortex-A76在架構及頻率上都有優勢。

根據官方公佈的數據,Cortex-A76的CPU整數性能提升了25%,浮點性能提升了40%,綜合下來性能提升35%。

看官方的宣傳,Cortex-A76不只是用於智能手機、平板,估計也要分一杯Windows PC的羹,ARM表示在筆記本環境中,Cortex-A76的性能提升是之前的兩倍。

Cortex-A76依然會支持ARM的DynamlQ大小核技術,最多也是8核,但是更加靈活,因為Cortex-A76可以搭配不同代的CPU,比如Cortex-A76還可以搭配Cortex-A55核心。

另外,根據官方所說,Cortex-A76不僅可以使用7nm工藝,還可以使用TSMC的16nm FFC工藝,這還是最具成本效益的選擇之一。

ARM Mali-G76 GPU核心

除了Cortex-A76之外,ARM還發布了Mali-G76 GPU核心,架構還是G7X系列開始用的Bifrost,在此基礎上做了微調,主要面向高性能移動遊戲平臺。

至於性能提升,官方表示相比Mali-G72 GPU核心,Mali-G76 GPU核心的性能密度提升30%,能效提升30%,ML深度學習性能提升2.7倍。


超能網

一提到當前的旗艦手機處理器,大家首先都會想到高通驍龍、三星Exynos、華為海思——不過,如果你對相關“行業內幕”有所瞭解,應該就會知道它們其實都是基於同一個“源頭”:英國的ARM(安謀)公司開發的Cortex系列處理器方案。

當然,對於消費者來說,這種芯片廠和手機企業“集體抱大腿”的行為,其實並不能算是壞事。因為大家都基於相同的基礎架構,使用相同的處理器指令集,這當然就大大地簡化了新產品的開發流程,也大大地簡化了軟件開發者進行適配的難度。可以說,正是得益於ARM在移動設備處理器的統治地位,才使得我們每年都能有新設備可用,整個手機業界才能心無旁騖地開發新技術、新產品、“新旗艦”~

明白了這個道理,就不難理解當ARM於近日官宣“下一代旗艦CPU” Cortex-A76的時候,幾乎是吸引了全行業關注的理由了。

ARM說,新核心性能秒殺老旗艦,可是……

在ARM的官方宣傳資料裡,Cortex-A76被描述為一種“完全從零打造的全新架構”,它主打高性能體驗,旨在取代近兩年的Cortex-A73、A75兩代大核心。

對於Cortex-A76的性能,ARM官方資料提供了對比數據:Cortex-A76相比於“上上代”的Cortex-A73,整數性能提升了90%,浮點性能提升了150%,而綜合起來的性能增幅也有80%。如果是和上一代的Cortex-A75相比,那麼綜合性能提升幅度也高達35%。

同時,ARM還說,由於指令集層面上的改進,Cortex-A76運行“機器學習應用”時的性能最高可以提升400%,而在能效比上,新架構也有著高達40%的改進……

是不是覺得“很好很強大”,別急,讓我們來做個簡單的算術:

在ARM的官方對比資料中,最新款的Cortex-A76測試平臺使用了目前尚未量產的7nm製程,運行在3GHz頻率下;而慘遭秒殺的“前前代”Cortex-A73則是基於現有的10nm製程,主頻僅有2.45GHz,同樣被拿來對比的Cortex-A75主頻也是隻跑到了2.8GHz——換言之,所謂“80%的性能提升”,其實並非同頻率下測得,並不能完全反應架構革新帶來的執行效率增加。

因此,假設官方資料中的Cortex-A73性能指標為100(參考值),則可以算出,在相同頻率下,全新的A76架構同頻性能相比兩代之前的A73,實際的提升程度是(180/3)/(100/2.45)-100%=47.02%;而如果和當下的A75架構相比,則實際同頻性能提升則僅有(180/3)/(145/2.8)-100%=15.9%……一言以蔽之:只考慮架構上的改變的話,全新的Cortex-A76其實並沒有比現有的Cortex-A75強很多。

主頻提升換來的性能漲幅,其實不怎麼靠譜

有的朋友看到這裡,可能已經在思考著明年是否有必要換新機了。不過,當然也會朋友提出:沒錯,照這樣算,新架構的效能提升是不大,可是它頻率高了不少啊!即使IPC(每時鐘週期性能)不怎麼增長,但直接提高主頻,難道不是會帶來更高的最終性能麼?

筆者承認,同頻性能不提升的情況下,直接拉昇新處理器的主頻,的確也是一種行之有效的性能提升辦法。這方面典型的例子就是臺式電腦上的英特爾酷睿i7 7700K與6700K之間的提升——英特爾自家都承認,7700K的同頻性能相比6700K完全沒變化。但是靠著高了10%的主頻,7700K的實際性能就是比6700K高了10%。

但是請注意,那是在臺式PC上的情況——在臺式PC上,CPU的功耗、散熱調節都十分寬裕,完全可以一直維持在設計的最高頻率上。可是手機、或者說移動計算平臺的情況與臺式PC是完全不同的。

在手機上,不管是多“旗艦”的SoC芯片,其在工作的絕大部分時間裡都根本達不到標稱的最高主頻——2.8GHz的驍龍845,即便是在運行3DMARK這樣的高負載跑分軟件時,最高也只有2.3GHz的主頻記錄。更不要說3GHz的“Cortex-A76”了——就算用上了7nm製程,其真正在手機裡,也絕不可能一直運行在3GHz下。換句話說,當這種性能“打折扣”的時候,它的實際體驗會不會比前代旗艦們有明顯的差異,其實就很難說了。

或許,ARM從一開始就“另有打算”

如果說,ARM Cortex-A76架構“藉助”高頻率實現的性能提升,在實際的手機產品上或許並不會帶來明顯的消費者感受改善的話,那是否意味著ARM“吹牛”過度了呢?

可以這麼說,但也存在著另外一種情況:如果,Cortex-A76的假想消費級平臺並不只是手機呢?如果ARM一開始就打算將它用在筆記本、甚至是臺式PC裡,那麼在充足的供電和散熱加持下,八核心3GHz的全新旗艦,就真的能夠長時間“火力全開”,發揮自己的全部性能了。

考慮到ARM處理器原本就相比x86架構有著更高的能效比,因此從理論上來說,同為6.5W功耗,高通驍龍1000的性能有望超過英特爾最低端的酷睿產品線,帶來更好的超輕薄筆記本體驗。同時,如果活用“降頻省電”的做法,它也不是不可能被塞進手機,做出類似當今任天堂Switch遊戲機那樣的“二合一”形態產品。

在手機裡降頻降耗,足以撐起旗艦機所需的性能等級,而插入相應的底座之後,“火力全開”化身為PC級的計算中心——或許,這才是ARM此次Cortex-A76架構的真正意義和商業價值所在。


三易生活


分享到:


相關文章: