三星note4 属于什么架构 arm64 v8a 谷歌架构

今年Galaxy S6的发布会上三星着重介绍了性能,这也难怪,毕竟本次S6的处理器使用了目前手机处理器之中最先进的14nm FinFET工艺制造,相对使用20nm的骁龙810处理器有着明显优势,那么这颗新处理器到底有多强?请跟随我们一起来初步探究吧。&7420处理器最大亮点在于使用了三星自己的14nm FinFET工艺制作,该工艺是目前手机处理器上最先进的之一——台积电的16nm工艺尚未实现量产,而7420的竞争对手Snapdragon 810处理器使用的还是20nm工艺,从制程工艺的数值上面来说,自然是越小越好,因为晶体管之间的距离越小,那么相对来说能耗就更低,性能就更强,但若是晶体管之间距离太小则会导致芯片不同部分之间发生漏电流(Leakage)现象,而FinFET工艺为了解决该问题,会在两个传导通道之间加入一层很薄的硅“鳍”。&英特尔公布的FinFET电子显微镜照片FinFET全称Fin Field-Effect Transistor(鳍式场效晶体管),是一种新的互补式金氧半导体(CMOS)晶体管。Fin是鱼鳍的意思,FinFET命名根据晶体管的形状与鱼鳍的相似性,由加州大学伯克利分校的胡正明发明,其工作原理是将晶体管由传统的平面结构变为3D结构,可在电路的两侧控制电路接通和断开,此种设计能够大幅度改善电路控制并减少漏电流(Leakage),同时也能够大幅度缩短晶体管的闸长。最早商业化使用FinFET技术的公司是英特尔,该公司在2011年推出了22nm的FinFET工艺,目前包括三星、台积电和Global Foundries等在内的半导体厂家已经积极投身于FinFET的研究和推进工作。&众所周知,对于相同的处理器架构来说,更低的功耗意味着更低的发热,在功耗允许的情况下也能够尽可能提升频率,或者在同样频率下能够节省宝贵的电力,而在Exynos 7420这款处理器上面对于上面的特性都有一定的体现。&Exynos 7420并没有特别革命性的架构进步,依旧使用了来自于ARM的四核心Cortex-A57+四核心Cortex-A53的大小核架构以及Mali-T760 GPU,若要说市面上哪款移动处理器和它最为相似,那自然是应用在部分版本Galaxy Note 4上面的,师出同门的Exynos 5433了。虽然ARM刚刚发布了最新的高性能CPU架构Cortex-A72,但是要想三星立刻生产出量产制品依旧是不现实的,使用A57+A53的设计来平衡功耗和性能也是很正常的做法,原则上来说后台轻度的应用会交给A53核心来处理,在需要高性能的时候,A57则会投入工作,Exynos 7420自然也是支持GTS(Global Task Scheduling),也就是八核心同时投入工作,以及动态核心电压频率调整功能。Exynos 7420自然也加入了对ARM的AArch64的,虽然理论上来说所有A53和A57的CPU都应当具有对AArch64的支持,但是三星Exynos 5433则被三星人为地限制在了AArch32上面,也就是说目前暂时不具备64位计算能力。&当然,目前Android上面为64位专门进行优化的APP还很少,但至少数量上是在增多的,Android 5.0原生的ART模式也直接加入了64位运算的支持,所以说在同样运行Android 5.0操作系统并开启64位支持的时候,Exynos 7420等具有64位运算能力的处理器会有明显的性能优势。得益于制程的进步,三星能够将Exynos 7420的A57 CPU最大主频率进一步提升至2.1GHz,相比20nm工艺的Exynos 5433 A57的最大主频1.9GHz提升了200MHz,GPU的最大主频则从MHz提升到了772MHz,总体在频率上的提升在10%左右,这自然能够带来性能上的提升。不过Exynos 7420相对于Exynos 5433,最大的提升是在内存带宽和GPU性能上面。Exynos 7420是三星首款使用了LPDDR4内存的处理器,LPDDR4内存具有32位的双通道设计,内存频率达到了1552MHz,折算下来,Exynos 7420的内存带宽峰值达到了24.8GB/s(原文此处为25.6GB/s,应当为一处错误)。如此对内存带宽的提升自然能够带来非常显著的性能提升,而三星似乎对此还没有满足,所以7420处理器获得了从Exynos 5系列处理器以来最大的GPU性能提升,其中包括了核心数量和主频率,在Exynos 7420上,三星将GPU核心的数量从5系列处理器之中惯用的6核心(Exynos 5410除外,其使用了来自Imagination的PowerVR SGX544 MP3 GPU,为三核心设计)提升到了8核心设计。GPU的提升对于带动Galaxy S6和S6 Edge上面那块2K分辨率的屏幕自然是有益无害的,并且制程的进步允许三星将GPU运行在700MHz时的电压调低200~300mV,三星曾经宣称新制程能够降低35%的能耗,而所省下的能耗则很有可能要用来供养新增的两个GPU核心了。&使用娱乐兔对Galaxy S6和Exynos版Galaxy Note 4进行性能跑分对比时,不难发现S6在3D图形性能上远远地超过了Note 4,而二者的屏幕分辨率都是,虽然性能跑分不一定能够完全代表实际体验,但是由此反映出来的性能提升确实是实打实的。此外,LPDDR4内存的威力也在跑分之中得以体现,至于CPU性能提升,则是意料之中的事情了——毕竟主频更高,制程更先进,这个没什么意外的。性能提升,能耗下降,三星在14nm上所作出的努力自然得到了应有的回报,Exynos 7420在性能上的强势也使得三星这次弃用高通Snapdragon 810处理器有了更多的底气,虽然相比在CPU性能上没有特别强力的提升,但是从GPU上面来看,S6这块2K屏幕能够提供比之前更好的体验是确定的了。&至于三星和高通移动处理器之间绵延已久互掐胜负嘛,这回是三星赢了,并且三星的强势很有可能一直延续到明年,因为高通至少在2015年结束之前是拿不出20nm以下制程的CPU的。&原文
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N910C启用64位模式(Exynos)
你好,我只是装我们的标志,因为整个工作量是由我们发起(SimplTeam),但我们不是唯一的工作。
这个线程创建的线程一般部分(),是一个开发线程。
请只后如果您是一名开发人员和/或想帮助把这个项目提前。 请发布关于64位的基本问题或类似的事情在线程一般subforum有关,因此我们可以保持一个干净的讨论。
目前只有@和我在这工作,我们很高兴任何帮助和高兴如果你加入我们的行列
通常Exynos 5433运行在32位模式下,但源代码里附带了一个/ arm64文件夹内/拱,它包含64位构建defconfig文件。
因为这将是太容易,配置文件有有趣的设置,但不是一个独立的defconfig。 太糟糕了…
但它确实包含了一些证据,我们认为这可能是:
CONFIG_EXPERIMENTAL = yCONFIG_ARM64 = yCONFIG_64BIT = y
注意实验部分。 合并与正常 c defconfig没有产生任何有前景的结果,所以我们搬到星系S6,有64位7420 Exy芯片上,看着它的源代码里. . 宾果!
S6的defconfig我们设法消除的一些更严重的编译错误,但是很明显,我们不能仅仅从不同的手机配置和编译一个构建的注意。
还S6 Readme文件把我们领到了一个64位的工具链()我们设法comp开始。 ,是的,这次开始编译使用/ arm64文件夹而不是常见的只需要让这个参考. . 对不起。 显然有些司机不兼容64位,而我们面临DMAG和GPIO的问题。 这两个问题都已经被使用修补S6源代码里作为技术参考。
似乎也,年部分运行相同的硬件,例如DMAG PL330和相同的芯片。 使修补问题更容易。
尽管我们尝试解决几天以来,只有约20%的编译是现在的工作。 任何输入和想法如何完成工作将会非常感激。
Github的源代码里是同步的,所以你可以下载它,尝试编译和如果你想修理东西。 把请求总是受欢迎的。 或者只是alltogether加入我们
x64回购在这里:
如果你需要S6文件补丁或引用,这是我仍然干净回购G920F构建:
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你这是翻译是谷歌翻译吗?
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TA的每日心情衰 21:46签到天数: 5 天[LV.2]偶尔看看I
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支持一下。。。。。
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卧槽 国外大神有想法
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ctx12800x 发表于
你这是翻译是谷歌翻译吗?
是的,谷歌翻译
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gxl863 发表于
卧槽 国外大神有想法
可是国内大神没动静啊
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e2wan 发表于
好消息!期待大侠们的开发成果!
要是国内大神也一起来就好了
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woshi566 发表于
支持一下。。。。。
希望国内的大神也能一起来弄啊
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叫兽, 积分 8682, 距离下一级还需 1018 积分
TA的每日心情开心 10:00签到天数: 406 天[LV.9]以坛为家II
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期待大侠们的开发成果
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Powered byExynos Vs Snapdragon – Which Is The Better Performing Samsung Galaxy Note 4?
2 years ago by
The Samsung Galaxy Note 4 has been with us for quite a while now. As we know, the device comes with two variants separated on SoC basis. The Samsung Galaxy Note 4 comes in two variants with the Qualcomm Snapdragon 805 on one and Samsung’s in-house Exynos 7 Octa on the other. The Snapdragon 805 is probably the last crown jewel in the ARMv7 32 bit architecture since things are now moving to the 64 bit side of things in the mobile hardware industry, with Apple already having taken the lead sometime back and the Nexus 9 following suit.
The Exynos 7 Octa on the other hand is vastly different from the Snapdragon 805 in terms of architecture. Compared to the quad core architecture of the 805, the Exynos 7 Octa comes with two sets of quad ARM Cortex A53 and Cortex A57 cores on board, with CPU loads alternating between the two, or utilizing them completely depending on the computing power required. But that’s not the only thing that sets both the tablets apart. So today, we’re going to take a look at things in details and see which variant does end up offering up the best value for your buck. If you want to see what makes both the versions tick in detail, read the entire post. If however, if you just want to see which device comes on top, take a look at the conclusion at the bottom of this post.
The Exynos 7 Octa Vs. The Snapdragon 805. Some Hard Facts.
As mentioned above, the Galaxy Note 4 comes with two different CPUs on board, namely the Snapdragon 805 and the Exynos 7 Octa. Both the SoCs are vastly different in nature as highlighted above. But lets take a look at what’s under the hood of both the 805 and the Exynos 7 Octa, and see which one should offer more performance, and more importantly, power efficiency.
The Snapdragon 805, when compared to its predecessor, the 801 sees modest improvements in terms of CPU performance. It is based on the ARMv7, Krait 400 CPU architecture which is ARM’s successor to Scorpion CPUs and is in function since 2012. The Krait 450 in the Snapdragon 850 is a minimal upgrade to the Krait 400 found in the 801.
Notable features of the Krait series, or the Krait 450 in particular include 2 MB of L2 cache, 3 way decode and 4 way out of order command execution, which basically means that the Snapdragon 805 will be time efficient when executing commands by executing them in the order of input data available, rather than the order in which commands have been received. The Krait series also executes more than one command per cycle through simultaneous allocation of instructions to various CPU parts. A feature on the Snapdragon 805 which will also be discussed on the Exynos 7 Octa is ARM’s MPE (Media Processing Engine) which provides for effective acceleration of media.
The primary improvement on the 805 is the Adreno 420 GPU which offers up to 40% of increased performance when compared to the Adreno 330 found on the Snapdragon 801. The Adreno 420 has a clock speed which variates between 500/600 Mhz. Pixel rate for the Adreno 420 comes out to be 7.2 GP/s. The Adreno 400 series also supports OpenGL ES 3.1, Direct3D 11.2, and OpenCL 1.2. A brief summary of the Adreno 420’s working can be gauged from Qualcomm’s diagram above.
Coming towards the Exynos 7 Octa, Samsung’s in house offering is no underdog when it comes to hardcore CPU and graphics performance. Featuring four Cortex A53 and four Cortex A57 cores, the Exynos 7 Octa is based on an all new ARMv8, 64 bit architecture. What this essentially means is that even though the higher clocked cores of the Exynos 7 (A57 cores with a frequency of 1.9 GHz) have an overall lower frequency when compared to the 2.7 GHz per core the Snapdragon 805 offers, the Exynos 7 still manages to take the ball when it comes to performance.
In areas of RAM and power consumption, the comparison between the two SoCs results in no clear winner. The Exynos 7 Octa with its 20 nm HKMG manufacturing process is more power efficient when it comes to the Snapdragon 805, which is manufactured on the 28 nm HPM process. The memory controllers for the Exynos 7 Octa features 825 MHz of dual channel 32 bit LPDDR3 with a GBPs value of 13.2. The Snapdragon 805 on the other hand features a slightly lower clocked 800 Mhz of 64 bit dual channel 64 bit LPDDR3 memory with a higher GBPs value of 25.6 GBPs. ARMv8 also features branch predication for advanced instruction management and advanced SIMD which is similar in nature to the Snapdragon 805’s MPE mentioned above but also uses 128 bit registers for better media processing.
The GPU for the Exynos 7 Octa is the latest in ARM’s Mali range of GPUs with a total core count of 16 cores on board. When it comes to frequency, both the Adreno 420 and the Mali T760 perform toe to toe with the maximum frequency for the T760 being 600 Mhz as well. The Mali T670 comes out on top in pixels rendered, with a score of 9.6 GP/s. For floating point scores, the Mali T760 has a score of 20.4 GFLOPS per core.Advertisements
Compared to this, the Adreno 420 has total GFLOP scores ranging between 330-388. While these might sound complicated at first, a benchmark analysis for both the GPUs helps put their relative performance in a much better perspective. The Mali T760 also supports OpenGL ES 3.1, OpenCL 1.2 and DirectX 11.1.
Translating Facts Into Performance. Benchmarks Analyzed.
Now that we’ve seen what makes the Exynos 7 Octa and the Snapdragon 805 different, its time to see how these stats are transformed into real life performance. We’ve been able to get our hands on some extensive CPU, browser and GPU benchmarks of both the variants of the Galaxy Note 4, so lets take a look at these below.
Processor Benchmarks.
Processor benchmarks for the Galaxy Note 4 show mixed results. The Snapdragon 805 manages to shine confidently in the majority of Antutu’s different tests carried out. The areas where the Exynos 7 Octa Galaxy Note 4 manages to shine are overall RAM performance and multi-thread CPU integer and floating point. RAM scores for the Exynos 7 Galaxy Note 4 can be explained somewhat through the stats mentioned above. Multi-thread results for Antutu are really self explanatory when it comes to the Exynos 7 with its eight cores. Take a look below. In overall Antutu scores, the Exynos 7 Octa manages to take a slight lead.
(Benchmark Courtesy: Phonearena)
GPU Benchmarks.
Coming towards the GPUs on the Galaxy Note 4, it is here we see the true power of the Adreno 420 GPU upgrade found on the Snapdragon 805. As mentioned above, the Adreno 420 features as much as 40% increased GPU performance over its predecessor, the Adreno 330. ARM’s Mali T760 really is no match for its Qualcomm counterpart.
Browser Benchmarks.
Another good indicator of a device’s performance when it comes to benchmarks are browser benchmarks in addition to overall CPU benchmarks. Browser benchmarks for the Exynos and Snapdragon Galaxy Note 4 show mixed results, with the Exynos 7 Octa once again taking the lead in multi-core performance in general and also in several other aspects including memory, system and overall. But once again, when it comes to graphics, there is no beating the Adreno 420, as can be seen in the benches below.
Conclusion.
Now for the moment of truth. After looking in great detail at both the Exynos 7 Octa and the Snapdragon 805, and their relative performance on the Samsung Galaxy Note 4, its time to answer our original question. Which device is better suited to your needs and ends up delivering higher value for your money? Well, like all questions related to gadgets and devices, it pretty much comes down to what your requirements are.
If you want your Samsung Galaxy Note 4 for raw computing power and processor resources, your choice should be the Exynos 7 Octa version of the tablet, hands down. Not only is Samsung’s in house SoC 64 bit, but it also end up delivering better computing when it comes to handling large amounts of loads. If, however, you need your tablet for gaming and other multimedia purposes, the Snapdragon 805 Galaxy Note 4 is the one for you, with its superior graphics courtesy of the Adreno 420. And if you’re a photography lover, stay tuned for our second part on the Galaxy Note 4 analysis, which will cover the device’s photographic capabilities in detail. Cheers!
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CPU架构解析:ARM和x86大比拼
  信不信,随便逮住一个人问他知不知道CPU,我想他的答案一定会是肯定的,但是如果你再问他知道和架构么?这两者的区别又是什么?绝大多数的人肯定是一脸懵逼。今天小编就带你深入了解CPU的这两大架构:ARM和X86。以后出去装X就靠它了!
  重温下CPU是什么鬼
  中央处理单元(CPU)主要由运算器、控制器、寄存器三部分组成,从字面意思看运算器就是起着运算的作用,控制器就是负责发出CPU每条指令所需要的信息,寄存器就是保存运算或者指令的一些临时文件,这样可以保证更高的速度。
  CPU有着处理指令、执行操作、控制时间、处理数据四大作用,打个比喻来说,CPU就像我们的大脑,帮我们完成各种各样的生理活动。因此如果没有 CPU,那么电脑就是一堆废物,无法工作。移动设备其实很复杂,这些CPU需要执行数以百万计的指示,才能使它向我们期待的方向运行,而CPU的速度和功率效率是至关重要的。速度影响用户体验,而效率影响电池寿命。最完移动设备是高性能和低功耗相结合。
  要了解X86和ARM,就得先了解复杂指令集(CISC)和精简指令集(RISC) 从CPU发明到现在,有非常多种架构,从我们熟悉的X86、ARM,到不太熟悉的MIPS、IA64,它们之间的差距都非常大。但是如果从最基本的逻辑角度来分类的话,它们可以被分为两大类,即所谓的“复杂指令集”与“精简指令集”系统,也就是经常看到的“CISC”与“RISC”。
  和ARM的第一个区别是,前者使用复杂指令集(CISC),而后者使用精简指令集(RISC)。属于这两种类中的各种架构之间最大的区别,在于它们的设计者考虑问题方式的不同。下面小编分别来介绍:
  x86:Intel一家独大
  提到巨头,每一个用户应该都不会感到陌生,英特尔的CPU制造技术冠绝全球,但是你知道这家巨头是如何发家的么?
  事情要从日说起,Intel发布了一款新型的微处理器“8086”。而这款处理器在新出现时并没有得到什么关注,可是他却创造了一个新的时代。8086意味着x86架构的诞生,而x86作为特定微处理器执行计算机语言的指令集,定义了芯片的基本使用规则。8086也直接带动了Intel成为全球首屈一指的芯片巨头。
  而x86不仅仅使Intel平步青云,也成为了业界的一种标准。在过去的几十年里,无论是、、超级计算机还是编写设备,看到x86的身影。而且,x86架构还在通过不同的方法进行改进,无论、VIA都可以通过X86指令集的弹性来对付Intel,迫使x86进行改变。
  通过几十年的技术积累,x86服务器在服务器领域的地位几乎是独孤求败。小巧灵活的x86服务器在市场上应用十分广泛,互联网以及内的文件、打印、通讯、web、电子邮件、以及等多个领域都可以一展身手。
  x86服务器最大的特色在于可以兼容Windows,全部都采用了Intel的CPU。而Intel的x86服务器也可以分为两代,最初采用的 80x86系列在发布了产品80486后,Intel对该系列产品进行了重新命名并注册,这也就是现在Intel的Pentium系列,当然,这个系列在中国还有个更响亮的名字,即奔腾系列。
  目前奔腾系列的CPU包括:Pentium、Pentium MMX、Pentium Pro、PII、PII Xeon(至强)、PIII、PIII Xeon、P4 Xeon、Celeron2(赛扬)等。
  x86:40多年一路坚持
  x86老么?从时间上来看,确实老了。x86从1978年至今已经将近40年。可经过各种风云变幻之后,x86依然是服务器行业绝对的领导者,说这样的一个服务器行业领袖已经老去,那无非便是在指摘支撑起整个互联网的服务器行业已老。
  而且,经历了很多代的改进和变革,x86架构服务器依然是最快的架构之一。而且现在x86也是整个行业的标杆,从技术上来看x86从未落后过,只不过是和其他架构的服务器相比差距大小是否被拉近了。
  从指令集架构来看,CISC确实是有些陈旧了。即便是Intel也已经承认,CISC架构确实限制了CPU的发展。在CISC微处理器程序的各条指令相互串联执行,指令操作也需要串行执行,按照这种方式来进行任务执行,其控制当然十分简单,但计算机的整体利用率却被拖了后腿,执行速度相对偏慢。这也是CISC架构为中低档服务器所采用的原因之一。
  复杂指令集是一种伴随着计算机诞生便存在的一种指令集。其拥有较强的处理高级语言的能力,对于提高计算机性能有一定好处。而日趋复杂的指令系统不仅带来的效率的低下,还致使系统结构的复杂性增加,这种复杂性也将导致了CISC的通用性不佳。
  ARM:移动端异军突起
  在PC领域,Intel的CPU一枝独秀。而在移动端呢?那就当属ARM了。ARM全称为Advanced RISC Machine,也就是进阶精简指令集机器。ARM是RISC微处理器的代表作之一,其广泛的在嵌入式系统设计中被使用。而且ARM处理器最大的特点在于,这也是其在移动领域无人能敌的原因之一。
  打造ARM64位服务器
  在过去,ARM专注于发展32位架构,在移动端称霸多年,让Intel眼馋不矣。而在PC和服务器领域,Intel的市场也让ARM十分眼红。ARM于 2011年底发布的ARMv8为其首款64位处理器,而在2013年发布了其首款基于ARM64位构架的服务器,相应的服务器解决也被开发出来。
  专家认为,尽管Intel的x86处理器在服务器领域依然无敌,但64位的ARM构架应该可以找到自己的一席之地,ARM在内存和同计算核心间的距离会被尽可能的拉近,并借此承载起密度极高的大量计算进程,这种特性与及其应用十分契合。
  在服务器领域,Intel的芯片也有很多水土不服的领域,比如内存容量、I/O和处理性能不成比例时,ARM处理器的表现会更加合格。ARM处理器的 ISA复杂程度要低很多,开发成本也要低,相应的,ARM服务器厂商针对这些应用场景所开发的服务器也就拥有了打败Intel的前提条件。而从这些应用环境所切入服务器市场的ARM架构服务器其针对客户也正是x86的原有部分客户。
  而Intel是不会轻易放手的,在服务器领域,其工艺对ARM保持领先,其处理器性能也远高于ARM处理器,可在功耗方面一直是Intel的一个心病。
  此外,Intel也想进军移动端,要打败ARM,在低功耗的服务器领域发力便是一个好的选择。采用了14nm工艺的Xeon-D,其包括的2个1.的Broadwell内核和的功耗才仅仅为6W,在性能功耗比方便比ARM要高出不少。
  在2008年,Intel推出了Atom处理器,这款处理器是Intel史上体积最小,功耗最低的处理器,其开创出去便是之中弥补自己在移动计算领域先天不足的问题,而这一领域被ARM霸占多年,在技术和经验中Intel都不占优势,想要打败ARM又谈何容易?
  既然双方都对对方的领域虎视眈眈,那么ARM和Intel的大战绝对是不可避免的。那么想要进入Intel的服务器领域,ARM就需要拿出来真本事了,以其64位元处理器作为基础的芯片设计,功耗低、成本低,具备构架弹性,以这些优势去硬碰Intel又能有几成胜算呢?
  换个角度看,ARM芯片架构具备一定的灵活性,可以实现很多企业的特性需求,比如缓存一致性以及容错和高可用性等,其软件的生态环境成熟度却不及Intel,即便是有了更多的企业关注也未必就能有把握击败Intel,那么又是什么支持这ARM来客场挑战Intel呢?
  ARM与X86大比拼
  从几个方面比较ARM与X86架构Intel和ARM的处理器,除了最本质的复杂指令集(CISC)和精简指令集(RISC)的区别之外,下面我们再从以下几个方面对比下ARM和X86架构。
  1、制造工艺ARM和Intel处理器的一大区别是ARM从来只是设计低功耗处理器,Intel的强项是设计超高性能的和服务器处理器。
  一直以来,Intel都是台式机的服务器行业的老大。然而进入移动行业时,Intel依然使用和台式机同样的复杂指令集架构,试图将其硬塞入给移动设备使用的体积较小的处理器中。但是Intel i7处理器平均发热率为45瓦。基于ARM的片上系统的发热率最大瞬间峰值大约是3瓦,约为Intel i7处理器的1/15。其最新的Atom系列处理器采用了跟ARM处理器类似的温度控制设计,为此Intel必须使用最新的22纳米制造工艺。
  2、64位计算对于64位计算,ARM和Intel也有一些显著区别。Intel并没有开发64位版本的x86 指令集。64位的指令集名为x86-64(有时简称为x64),实际上是AMD设计开发的。Intel想做64位计算,它知道如果从自己的32位x86架构进化出64位架构,新架构效率会很低,于是它搞了一个新64位处理器项目名为IA64。由此制造出了Itanium系列处理器。
  而 ARM在看到移动设备对64位计算的需求后,于2011年发布了ARMv8 64位架构,这是为了下一代ARM指令集架构工作若干年后的结晶。为了基于原有的原则和指令集,开发一个简明的64位架构,ARMv8使用了两种执行模式,AArch32和AArch64。顾名思义,一个运行32位代码,一个运行64位代码。ARM设计的巧妙之处,是处理器在运行中可以无缝地在两种模式间切换。这意味着64位指令的解码器是全新设计的,不用兼顾32位指令,而处理器依然可以向后兼容。
  3、异构计算ARM的 big.LITTLE架构是一项Intel一时无法复制的创新。在big.LITTLE架构里,处理器可以是不同类型的。传统的双核或者四核处理器中包含同样的2个核或者4个核。一个双核Atom处理器中有两个一模一样的核,提供一样的性能,拥有相同的功耗。ARM通过big.LITTLE向移动设备推出了异构计算。这意味着处理器中的核可以有不同的性能和功耗。当设备正常运行时,使用低功耗核,而当你运行一款复杂的游时,使用的是高性能的核。
  这是什么做到的呢?设计处理器的时候,要考虑大量的技术设计的采用与否,这些技术设计决定了处理器的性能以及功耗。在指令被解码并准备执行时,Intel和ARM的处理器都使用流水线,就是说解码的过程是并行的。
  为了更快地执行指令,这些流水线可以被设计成允许指令们不按照程序的顺序被执行(乱序执行)。一些巧妙的逻辑结构可以判断下一条指令是否依赖于当前的指令执行的结果。Intel和ARM都提供乱序执行逻辑结构,可想而知,这种结构十分的复杂,复杂意味着更多的功耗。
  那为什么反而ARM的比X86耗电少得多呢。这就和另外一个因素相关了,那就是设计。
  设计又分为前端和后端设计,前端设计体现了处理器的构架,精简指令集和复杂指令集的区别是通过前端设计体现的。后端设计处理电压、时钟等问题,是耗电的直接因素。当然,其中任何一项都会使得时钟和电源所控制的无法工作。他们的区别在于,门控时钟的恢复时间较短,而电源控制的时间较长。此外,如果条单条指令使用多个模块的功能,在恢复功能的时候,并不是最慢的那个模块的时间,而可能是几个模块时间相加,因为这牵涉到一个上电次序的问题,也就是恢复工作时候模块间是有先后次序的,不遵照这个次序,就无法恢复。而遵照这个次序,就会使得总恢复时间很长。
  所以在后端这块,可以得到一个结论,为了省电,可以关闭一些暂时不会用到的处理器模块。但是也不能轻易的关闭,否则一旦需要,恢复的话会让完成某个指令的时间会很长,总体性能显然降低。此外,子模块的门控时钟和电源开关通常是设计电路时就决定的,对于操作系统是透明的,无法通过软件来优化。
  再来看前端。ARM的处理器有个特点,就是乱序执行能力不如X86。换句话说,就是用户在使用电脑的时候,他的操作是随机的,无法预测的,造成了指令也无法预测。X86为了增强对这种情况下的处理能力,加强了乱序指令的执行。此外,X86还增强了单核的多线程能力。这样做的缺点就是,无法很有效的关闭和恢复处理器子模块,因为一旦关闭,恢复起来就很慢,从而造成低性能。为了保持高性能,就不得不让大部分的模块都保持开启,并且时钟也保持切换。这样做的直接后果就是耗电高。而ARM的指令强在确定次序的执行,并且依靠多核而不是单核多线程来执行。这样容易保持子模块和时钟信号的关闭,显然就更省电。
  ARM和X86现在发展如何?
  关于X86架构和ARM架构这两者谁将统一市场的争执一直都有,但是也有人说这两者根本不具备可比性,X86无法做到 ARM的功耗,而ARM也无法做到X86的性能。现在ARM架构已经具备了进入服务器芯片的能力,众多芯片研发企业纷纷采用ARM架构研发服务器芯片无疑将促进其繁荣, 2015年一款采用ARM架构的Windows 10现身,这也是目前曝光的全球首款非X86架构、运行Windows系统的平板产品。
  随着移动网络和互联网融合互通日趋明显,ARM发展后台已经是大势所趋,所以与其说ARM倒更像是背水一战,无论是ARM还是Intel,双方都没有任何退路可言。
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[ 责任编辑:杨瑗嘉 ]
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