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作者: wu.hn8401
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[業界新聞] 默秒全的效能比 ARM Cortex-A32架構分析

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wu.hn8401 發表於 2016-2-25 12:38:00 | 只看該作者 |只看大圖 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
在大家喜迎驍龍820到來之際,ARM也發佈了面向嵌入式設備和IoT(物聯網)的新構架——Cortex-A32。ARM構架的處理器憑藉其優秀的能耗 比,一直佔據著移動/嵌入式設備市場。其因為智能手機的爆發而為大家所熟知,A8/A9/A15、A12/A53/A57/A72等一代代CPU構架更是 機友心中的時代印記。而剛發佈的A32,又在效能比上越走越遠了。

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ARM的家譜與定位
Cortex-A系列分為高性能、低功耗和超低功耗3類:
高性能系列的代表當然是ARM的大核構架Cortex A57和A72(還有在慢慢退市的A15和A17);

低功耗系列的代表是高效能比的A53,根據需求,它可以以多核,或者 big.LITTLE大小核的形式工作;

而超低功耗系列,在A5和A7之後,有2015年11月推出的A35和剛剛推出的A32。

在A35出來的時候我們進行過分析,可以戳右邊的文章查看:《你們都得退休!ARM Cortex-A35構架分析》。

值得注意的是,A32是ARM新一代構架中,唯一一個32位構架。但A32就像是32位版的A35,目標很明顯,就是在效能比本來就逆天的A35的基礎上進一步控制功耗。
超低功耗與超小晶片面積

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A32構架圖
A32構架主打晶片面積、功耗控制和能耗比,其停留在32位元(ARMv7-A指令集),指令預取單元針對效率進行了重新設計,一、二級緩存、浮點和DSP操作性能則針對速度進行了改進,並引入了新的電源管理特性。其支持TrustZone安全加密、NEON SIMD指令集、DSP/SIMD擴展、VFPv4浮點計算、硬體虛擬化等。

根據需求A32可以使用28nm、40nm等工藝製造,核心數目也可以在1/2/4核之間組合,可以組成big.LITTLE 大小核結構的 SoC。

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A35的核心大小示意圖,A32居然還能做得更小

極限情況下,單核心加8KB一級緩存的最簡配版本可以把晶片面積控制在0.25平方毫米(A35的極限也只是0.4平方毫米。而官方稱28nm工藝製造的版本,在100MHz頻率下的功耗只有0.004W(4mW)。
效能比再次提升

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整數、浮點、加密與流媒體等性能對比圖(加密性能更是拋離A5足足12倍)


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性能與功耗對比

除去超小的晶片面積和能耗外,A32可以在32位下提供和A35一樣的性能。但更低功耗,讓它的效能比(單位電能產出的性能)比A35還要高10%,比A5高30%,比A7高25%。A35可以通過提升頻率達到A53 80-100%性能,也就是說,A32也可以在32位元下達到同樣的性能等級,這時候的晶片面積只有A53的68%,而功耗則只有A53的61%。

在64位之下,A35都有代替A53構架的實力,而在32位中,A32就已經是默秒全的境界了,而且比起64位的A35構架,32位的A32更適合用在穿戴設備和物聯網產品上。
如果說A35有可能是下一代手機處理器中的小核心首選,那A32就已經是下一代穿戴設備和物聯網產品的“預設方案”了。


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