ARM发飙!发布全新CPU和GPU架构意欲挑战PC权威!

智趣狗 电脑爱好者 2018-06-01 09:44产品 标签:ARM 处理器

提到手机专用的SoC移动平台(处理器),很多童鞋首先就会想到高通、三星、联发科、麒麟等品牌。实际上,所有的手机SoC芯片研发都离不开一个名为“ARM”的企业的支持。

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对于ARM,它的自述是:“我们(ARM)不生产芯片,我们只提供一个芯片设计的Idea”。

简单来说,和英特尔这种芯片的IP设计、IC设计、晶圆制造和封装测试等环节都大包大揽的方式不同。ARM只负责半导体芯片产业链中最初的IP设计部分,也就是研发ARM指令集、内核架构、图形核心和互连架构等,并将它们授权给其他芯片商完成从半导体芯片设计、生产到销售的其他流程。而ARM的盈利来源,则在于前期的授权费用,以及芯片厂后期销售时支付的提成费用。

继Cortex-A75 CPU和Mali-G72 GPU之后,ARM在今天正式发布了全新的Cortex-A76 CPU和Mali-G76 GPU架构,意欲让手机也能获得媲美PC的性能动力!

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Cortex-A76 CPU

Cortex-A系列又称“应用处理器”(Application Processors),它是面向移动计算,如智能手机、平板电脑和服务器市场定制的高端处理器内核,支持包括Linux、Android、Windows和iOS等系统必须的内存管理单元(MMU),也是与我们接触最为密切的存在。与其对应的,还有定位“实时处理器”(如硬盘控制器)的Cortex-R系列和“微控制器处理器”(如智能电表)的Cortex-M系列。

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ARM去年发布的Cortex-A75是基于ARMv8.2-A指令集构建,针对人工智能(AI)和机器学习(ML)能力进行了特别优化,同时引入了TrustZone技术(芯片级安全技术)和DynamIQ big.LITTLE拓扑特性(更灵活的大小核搭配)。

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而Cortex-A76,可谓是针对7nm工艺定制的全新架构,在底层设计方面,它从Cortex-A73的三发射升级为四发射,同样支持DynamIQ,官方建议SoC厂商采用1+7/2+6这样的Big.little大小核设计。

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在搭配7nm工艺时,Cortex-A76的主频可以轻松达到3.0GHz,此时其较现有10nm的2.8GHz Cortex-A73核心在性能上可提升35%、省电40%、机器学习的负载能力提升4倍。在ARM提供的GeekBench 4跑分对比上,Cortex-A76的整数和浮点相较于A73提升了90%和150%,最终得分提升35%。

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据ARM架构师Mike Filippo表示,Cortex-A76相当于PC端英特尔旗下的酷睿i5-7300,如果SoC厂商缓存设计得更好,其性能甚至可以媲美i7!

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当然,所谓的媲美酷睿,也只是在个别的测试项目中,比如GeekBench 4跑分。由于ARM和酷睿的X86架构在系统层面存在差异,即便微软已经携手高通推出了搭载骁龙835的Windows 10笔记本,但运行Win32 EXE程序时也是处于模拟器状态,执行效率损失很大。

总之一句话,ARM架构再强,几年内也不可能挑战英特尔/AMD在PC领域的权威,哪怕将Cortex-A76处理器的TDP硬拉到10W时,其运行生产力软件和3D游戏大作时的效率也不如5000元轻薄本所搭载的i5-8250U。

但是,对智能手机来说,Cortex-A76架构却是进一步提升性能的不二法门。而如何使用,就得看SoC厂商自身愿意投入多少研发精力了。

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比如,高通骁龙810就是直接采用ARM原生的Cortex-A57,骁龙820则是基于ARM指令集的“纯自研”Kyro架构,骁龙835和骁龙845则是基于ARM Cortex-A73和A75魔改而来的“半自研”Kryo 280/Kryo 385架构。

就性能而言,同期的“纯自研”往往要优于“半自研”,而“半自研”又要比原生Cortex A架构更强一些。

Mali-G76 GPU

去年伴随Cortex-A75而生的Mali-G72 GPU属于上代Mali-G71的小改款,基于Bifrost架构设计。而伴随Cortex-A76而来的Mali-G76 GPU依旧是隶属于Bifrost架构家族,只是ARM在架构层面进行一定的改良,在性能、机器学习等方面进行了优化。

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据悉,Mali-G76每个核心仍然是3个执行单元,但Mali-G76却将执行单元的线程数从Mali-G72的4条增加到8条,也就是每核心24条线程。但是,在过去Mali-G71/G72最多都可搭配32个核心(即Mali-G72MP32),而Mali-G76的总核心配置上限却从32核降为20核,即最高规格为Mali-G76MP20。

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ARM表示,Mali-G76的性能密度提升了30%,节电30%,用于手机的图形性能会提高50%,支持最高8K分辨率的屏幕。具体来说,Mali-G76 MP14的性能就要比Mali-G72 MP18更强,如SoC厂商配置得好,其最高可以达到Mali-G72两倍的性能。

Cortex-A76 CPU和Mali-G76 GPU架构预计被应用在2019年的智能手机身上,而将于下半年量产的麒麟980还是基于原生Cortex-A75架构设计,年底发布的骁龙855则有一定几率基于Cortex-A76架构魔改。

那么,你期待Cortex-A76和Mali-G76的早日降临吗?