高通MTK华为三星为什么都选择ARM作为芯片内核?

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相信大学时学习过单片机这门课程的朋友,都和笔者一样听过ARM这个名称,那时候还以为ARM只是一家小公司,但事实并不是这样的。说起手机芯片的厂商,相信大家第一时间会想起美国高通公司或者台湾的联发科技(英文简称为MTK),而无论是高通还是联发科技,他们的手机芯片均是基于ARM架构的。

手机芯片巨头ARM品牌故事

ARM公司于1991年成立于英国剑桥,但其并不是一家独资企业,而是从原先前身Acorn计算机公司中剥离出来一个部门,加上苹果、VLSI、Technology等公司先后投资而成立的一家合资企业。而目前公司主要业务是出售芯片设计技术的授权,将其技术授权给世界上许多著名的半导体、软件以及OEM厂商,每一个合作厂商所能得到的是一套独特的ARM相关技术服务与其咨询。合作伙伴包括英特尔、IBM、SONY等这样响当当的企业,都是ARM伙伴。同样,除去硬件方面的合作,在软件方面也深化跟微软、SUN等知名公司的联盟。

ARM

虽然说ARM公司现在是一个世界级别的企业,业绩如日中天,但在20世纪90年代时,ARM公司的业绩却是寸步难行,始终不见起色,处理器业务也是徘徊不前。而且更重要的是公司发展资金短缺,难以形成持续的生产,鉴于此种情况,ARM也做了一个决定自身命运的决定,殊不知其决定在十几年后改变了智能手机芯片市场,这个决定便是自己不再制造芯片,只将芯片的设计方案授权于合作公司,由合作公司来生产,但也正是借由此模式的开展,使得ARM芯片业务遍地开花,甚至连PC领域的老大英特尔也不由感叹。

同时,鉴于21世纪后智能手机行业的迅速扩展,出货量开始呈现爆炸式增长,基于ARM设计方案的处理器开始迭代更新,手机厂商开始对于性能的追求,芯片厂商们拉开芯片硬件军备竞赛序幕,对于ARM的合作需求更为紧密,而ARM也顺理成章地成为硬件军备竞赛幕后的推手,而一个常见名词“ARM架构”也慢慢浮出水面,进入大众的视野,那么,何为ARM架构?

ARM

ARM架构,又称之为高级精简指令集机器,是一个32位精简指令集(RISC)处理器架构,并且具有极高的性价比、代码密度,及时出色的实时中断响应,同时占用硅片的面积极少。更重要的是,由于其较为节能的特点,ARM处理器非常适用于移动通信领域,符合其主要设计目标为低成本、高性能、低耗电的特性,因此,我们常见其出现于手机、平板等移动终端领域。

荣耀6屏幕显示

而目前ARM在手机领域表现最抢眼的大体为Cortex-A15、Cortex-A7和Cortex-A17。就在2014年上半年,联发科发布了首款A17+A7真8核处理器MT6595,而紧追联发科的8核潮流,华为荣耀6更是迅猛出击,在处理器方面首次搭载海思Kirin 920真8核处理器,采用四个A7内核(1.3GHz)和四个A15(1.7GHz)内核的big.LITTLE架构。

解读真8核处理器

那么A7、A15、A17这三者的对比区别究竟在哪里尼?待小编慢慢说来,如有不足,请大神网友指导开路,切勿谩骂成灾,以免跨省追捕:

首先,上面介绍的A15、A7处理器都隶属于Cortex-A系列,基于ARMv7-A架构,前者当属时下业界迄今为止性能最高而且可授予许可的处理器,而后者则是保障性能的前提下提供较为出色的低功耗表现。因此,Cortex-A15更加注重性能方面的使用,因此,采用面积与功耗更高5倍的Cortex-A15处理器 ,就相当于 Cortex-A7约2-3倍的性能。而 Cortex-A7则是一款保障性能又低功耗的代表,如果你是只接打电话,聊聊微信微博,玩下天天酷跑之类的消费者,MTK的四核A7就已经足够你的日常使用。

性能超强 华为海思真八核Kirin 920发布

其次,尽管Cortex-A7处理器的体系结构和功能集与Cortex-A15 处理器完全相同,但不同之处在于,Cortex-A7处理器的微体系结构侧重于提供最佳能效,因此这两种处理器可在big.LITTLE(大小核大小核心伴侣结构)配置中协同工作,从而提供高性能与超低功耗的终极组合。因此我们可以看到有四个A15和四个A7的海思Kirin 920八核处理器的现身以及其强悍跑分。

MT6595架构解析

最后、仅有Cortex-A15和ARM Cortex-A7远远不够,而2014上半年到来的Cortex-A17则是惊出厂商一片冷汗。从命名规则来说,A17的整体表现应该强于A15,但恰恰意外的是,它本质是Cortex-A12的改进版本,改善了性能和能效。同时,得益于这个新的总线,A17可以支持多核心SoC的完整内存一致性操作,能够参与big.LITTLE双架构混合方案。而联发科也积极备战,发布了首款A17+A7真8核MT6595处理器,小编目测下半年此芯片处理器会火!

ARM

聚焦64位处理器

目前除了八核处理器能成为一个焦点外,在苹果iPhone 5S上所搭载64位处理器也成为厂商下一个竞争的目标,高通与MTK已经反正宣布将会有今年底或者明年初推出64位的产品。在64位方面,ARM目前提供了Cortex-A53和Cortex-A57两款处理器,同属于Cortex-A50系列。

Cortex-A57是ARM最先进、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;而Cortex-A53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,大家可以简单地理解为是64位版的A17和A7处理器。这两款处理器还可整合为ARM big.LITTLE(大小核心伴侣)处理器架构,根据运算需求在两者间进行切换,以结合高性能与高功耗效率的特点,两个处理器是独立运作的。

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2014年注定是64位ARM将要爆发前奏的一年,高通、联发科、三星这三个在芯片领域颇有造诣的厂商也纷纷发布自家64位处理器的推进,但现在,高通似乎已经率先发难,带来两款64位处理器,分别是骁龙808和骁龙810,骁龙808为六核心设计,用big.LILLTE架构集成了两颗Cortex-A57核心和四颗Cortex-A53核心,具体处理器会是MSM8x92系列。 而骁龙810为八核心设计,用big.LILLTE架构集成了四颗Cortex-A57核心和四颗Cortex-A53核心,其整合了Adreno 430图像核心,可支持4K分辨率显示屏,具体处理器会是MSM8x94系列。

三星首款64位芯片Exynos 5433,也会采用四核Cortex-A57加四核Cortex-A53的big.LITTLE方案,而联发科技方面也于7月对外分布了旗下的64位产品——MT6795,同样是big.LITTLE方案,但性能还有待终端产品正式发布后才能知晓。毫无疑问,芯片厂商整体对于64位处理器的需求,将会促使手机芯片处理器领域的迭代更新更加迅猛,性能方面也将骤然提升,而ARM的设计方案亦将继续向前。

 总结:虽然手机厂商们在智能手机市场上的风光无限,高通、三星、联发科等芯片处理厂商在芯片领域的强势角力,也令移动智能手机设备市场变得丰富多彩,但如果没有ARM在背后作为核心技术的支持,恐怕整个手机行业的发展速度将会减慢很多。

 

原文地址:http://mobile.pconline.com.cn/519/5193816.html。

 

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网友最新评论 (1)

  1. 以后要继续努力……
    鸿念网 4年前 (2014-08-17) 回复 编辑