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ARM秀肌肉:ARMv8架构来了
  • 2012-11-9 10:58:39
  • 类型:原创
  • 来源:电脑报
  • 报纸编辑:王诚
  • 作者:姑苏飘雪
【电脑报在线】在智能手机与平板电脑蓬勃发展下, ARM的架构逐年翻新,在维持既有的低功耗优势下性能也不断飙涨。不过PC阵营也未尝不想跨过那条嵌入式架构与PC架构的北纬38度线,例如SoC化并大幅降低功耗的ATOM以及Bobcat,企图已经相当明显。

Cortex-A53/A57双先锋杀至

    基于ARMv8的Cortex-A50系列核心数量可以从1个到4个不等,首批包含Cortex-A53、Cortex-A57两款型号。


  Cortex-A57核心与Cortex-A15非常相似,拥有四个核心模块,每个核心拥有独立的二级缓存及共离三级高速缓存。其中Cortex-A53是ARM性能最高的应用处理器,号称可在同样的功耗水平下达到当今顶级智能手机性能的三倍;Cortex-A57是世界上能效最高、面积最小的64位处理器,同等性能下能效是当今高端智能手机的三倍。两款型号的不同之处在于虚拟物理寻址和一二级缓存:A53支持40位的虚拟物理寻址,一级缓存每个核心有8-64KB数据、8-64KB指令,二级缓存共享128KB-2MB;A57的虚拟物理寻址拓展到44位,每核心一级数据缓存32KB、一级指令缓存48KB,二级缓存则是512KB~2MB。二者可以分别独立使用,也能以ARM big.LITTLE的配置协同工作,兼顾高性能与低功耗。这两款处理器还可整合为ARM big.LITTLE架构,根据运算需求在两者间进行切换,兼顾高性能与低功耗。

    目前获得上述处理器授权的公开合作伙伴包括:AMD、博通、Calxeda、海思半导体,三星及意法半导体,不过64bit架构的ARM应用处理器还不会这么快投产。目前市面上也没有支持 64 位 RISC 的操作系统,就像当初 Windows 与 CISC 处理器一样,不仅是硬件或软件都要同时支持 64 位,甚至是在这个平台上运作的程序也要支持 64 位,才能发挥机器最大的性能。因此64bit的ARM应用处理器还不会这么快投产,至少2012年的A15架构仍是基于32bit的ARMv7,至少要2014年才会看到正式的产品。

  

延伸阅读: 

什么是ARM Big.LITTLE 架构?

    ARM Big.LITTLE架构指的是允许设备可以根据当时状态下需要多少功率而在两个完全不同的处理器之间切换,从而兼顾性能与功耗。例如,如果是普通智能手机,用4个Cortex-A53即可;如果是高端智能手机或平板电脑,可用两个Cortex-A57与4个Cortex-A53组合;如果是服务器设备,则可用8个Cortex-A57与8个Cortex-A53组合。big.LITTLE 就是让系统在低负载时将系统交由低功耗处理核心负责,等到高运算需求可瞬间切换到高性能的处理核心。这就像有一个混合动力系统,处于待机状态的涡轮增压 V8 引擎在需要爬坡时从停止状态突然加速,然后当您稍稍松开油门时在不到一眨眼的功夫便切换到节能的引擎中。


X-Gene处理器,第一款ARMv8处理器

    其实早在去年4月26日,应用微电路公司(AppliedMicro Circuits Corporation)就已经推出了全球首个64位ARMv8架构SoC产品的X-Gene处理器, 算得上是“第一个敢吃螃蟹的人”。 X-Gene处理器主要针对低功耗服务器设计,设计旨在将服务器打造成类似平板电脑一般的低功耗:待机功耗每核心为500毫瓦、睡眠模式为300毫瓦,工作状态也仅为2瓦每核心。X-Gene架构下最多可以扩展至128个内核,最高主频可达3.0GH。

写在最后

  ARM推出首款基于64位ARM架构,可以被认为是ARM领域对传统服务器市场发出宣战的利器,也是ARM对传统x86服务器首次提出挑战。ARM的好处就是,你可以通过ARM的架构在功耗上的优势,把它拿去更改做成自己的东西。ARM像面粉厂,至于用它生产出来的面粉来做汉堡还是做面条这是其它处理器厂商的事,这正是ARM商业模式的一个非常大的优势。

本文出自2012-11-12出版的《电脑报》第45期 E.硬件发烧友
(网站编辑:黄旭)


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