(2011年MD主控展望.doc

2011年MID主控展望——后A8时代与A9的到来 处理器 本帖最后由 nbnb001 于 2011.1.15 13:06 编辑 本文部分图片来自网络部分图片和资料参考/print/4098/document ... core-snapdragon.pdf前篇/thread-894970-1-1.html前言：有部分网友让我更新下前篇内容，考虑到新一代处理器出来的也够多了，是该更新一下。不过新处理器的规格好多都没有公布，因此不少内容也只能凭借个人的推测写写，仅供参考了。欢迎讨论，有错误请指正，谢谢各位1.一些背景介绍 1.1 ARM核心ARM核心是主控SOC中的重要部分，系统的日常应用都由ARM核心来完成，因此ARM核心的效能很大程度上跟用户体验有关。ARM公司一般用DMIPS/MHz来标称ARM核心的性能。DMIPS是Dhrystone Million Instructions executed Per Second的缩写，反映核心的整数计算能力。但Dhrystone算法代码本身比较叫，可以完全放到Cache中执行，因此反映的只是核心能力，并不能反映缓存、内存I/O性能。能支持智能系统的ARM核心有以下几类：ARM9：指令集ARMv5，5级流水线，1.1DMIPS/MHzARM10E：指令集ARMv5，intel获得授权后发展的，如PXA270，PXA210系列，6/7级流水线，1.35DMIPS/MHzARM11：指令集ARMv6，8级流水线，1.25DMIPS/MHzCortex-A8：指令集ARMv7-A，13级整数流水线，超标量双发射，2.0DMIPS/MHz，标配Neon，不支持多核Scorpion：指令集ARMv7-A，高通获得指令集授权后在A8的基础上设计的。13级整数流水线，超标量双发射，部分乱序执行，2.1DMIPS/MHz，标配Neon，支持多核Cortex-A9：指令集ARMv7-A，8级整数流水线，超标量双发射，乱序执行，2.5DMIPS/MHz，可选配Neon/VFPv3，支持多核Cortex-A5：指令集ARMv7-A，8级整数流水线，1.57DMIPS/MHz，可选配Neon/VFPv3，支持多核Cortex-A15：指令集ARMv7-A，超标量，乱序执行，可选配Neon/VFPv4，支持多核× 目前只有指令集ARMv7-A的核心才能在Android2.2上支持Adobe Flash。× Neon是什么？Neon是ARM核心附带的浮点SIMD引擎，可以把它当一个DSP用，可以把它理解为桌面CPU上的SSE，SSE2。合理的利用可以增强处理器在游戏、多媒体中的表现，当然需要软件支持。标准的Neon宽度是64bit。A9的Neon相对A8略有升级。如果不使用Neon，就只能有CPU自带的VFP进行浮点运算。标准A8的VFP没有管线化，速度是比较低的。A9的VFP管线化后，效能有明显提升，但还是不如Neon。 下载 (34.83 KB) 2011.1.15 13:05 × 超标量：A8 A9 A15都是超标量结构，他们具有两条流水线，一个周期可以发射最多两条指令进行执行。因此同频效能比ARM9 ARM11等高的多。× Cortex-A5是Cortex-A家族中的小弟，功耗较低，单位功耗的效能很高，用于代替ARM9和ARM11占据低端市场。Cortex-A15是必威体育精装版发布的，作为高端产品出现，目前资料不多。× Scropion是高通根据Cortex-A8修改的。关键的特点是同频下比A8节能30%，或者同功耗的频率高25%。Scorpion具有部分A9的特性，如乱序执行，管线化的VFP，支持多核。此外，Scorpion的Neon SIMD引擎（高通称之为VeNum）宽度为128bit，是A8和A9的两倍，能提供更强劲的浮点运算支持，并且在不需要的时候可以关闭一半变成64bit以节省能源。总体上，Scorpion是具有部分A9特性的A8，高频率节能浮点加强版。 下载 (55.92 KB) 2011.1.15 13:05 1.2 工艺与频率、功耗这三者是密切相关的，当然频率与SOC的后端设计也有很大关系。根据参考文献，45nm工艺可以比65nm节省30%的能耗。45nm Scorpion在1.0GHz、1.2GHz和1.5GHz下的满载功耗是350mW、420mW和650mW，其中1.5GHz下已经需要加压，功耗上升更多。根据以上信息我们可以推测出 下载 (25.7 KB) 2011.1.15 13:05 Cortex-A8虽然性能强劲，但不是省油的灯。于是新一代mid主控在45nm、55nm下动辄1