今天凌晨ARM在自家的技術大會中,發(fā)布了超低功耗的處理器構架Cortex-A35(代號水星)。廠商可以根據(jù)性能和功耗需求,對它的構架進行再設計,將其用在不同的領域。
Cortex-A35成為基于ARMv8-A架構的全新超高功效處理器系列的首款產(chǎn)品
Cortex-A35是全新超高能效處理器系列的首款產(chǎn)品,可將ARMv8-A架構的優(yōu)勢整合到低功耗嵌入式應用之中,例如單主板計算機和汽車電子產(chǎn)品。對于期待以有限的功耗提供更多特色和功能的市場而言,該處理器系列堪稱是業(yè)界最強大的全新IP選擇。此外,為支持嵌入式應用的差異化和快速部署,ARM為合作伙伴提供完整的培訓和設計輔助服務,全力支持新處理器系列上市。
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(jù)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之后,現(xiàn)在新增了A35。
雖然看起來有點反直覺,但A35和A53不是一個系列,A35是A7/A5的繼任者(ARM的產(chǎn)品數(shù)字增長得真快……)。
在Exynos 5433測試中,我們發(fā)現(xiàn)作為升級版A7的A53,照樣維持不了A7的功耗水平,它更像是把A7的效能曲線延長的產(chǎn)品,就是說A53的性能功耗比并沒有多少提升。但因為A53普遍更高頻,所以它在性能端可以走得更遠。而A35這次主推能耗比,其實是在給當年吹過能耗比的A53打臉。
不過從戰(zhàn)略意義上說,A35帶來的最重要改變,是讓Cortex-A系列上中下三路產(chǎn)品,都用上了64位的ARMv8構架。在A5/A7等老構架退休后,它就可以完成“全家64位”的宏愿了。此外,A35也可以和A72/A57/A53等核心組成big.LITTLE 大小核結構的SoC,可以讓廠商根據(jù)需求,搞出各種大小核的組合產(chǎn)品,夸張一點,甚至可以搞出A35 A53 A72的三核心簇的SoC。
A35和A7/A53一樣,依舊是順序執(zhí)行的雙發(fā)射構架。8級流水線長度,也和之前的構架設計沒什么分別。ARM主要通過改進獨立分區(qū)(individual blocks)來提升能效比。
重點改善的是核心的前端效率,重新設計的指令預取單元,更強的分支預測性能。為了平衡性能和功耗,指令預取帶寬也跟隨隊列長度的變短而做出了調(diào)整。
對比A7,A35在緩存速度上有了明顯的提升。A35套用了很多A53的緩存結構,一級緩存可以用作指令和數(shù)據(jù)緩存,加入了多線程的數(shù)據(jù)預測和寫入偵查能力,根據(jù)需求可以定在8-64KB之間。二級緩存可以定在128KB-1BM之間。在提升寫入效率,引入附著優(yōu)化功能以降低占用的同時,也提升了資源共享的性能。
另外一個大改進是 NEON/FP流水線,除了改善存儲性能外,新的單元全流水線支持雙精度乘法計算。流水線同樣為了提升局部效率而進行了改進,這也是A35芯片面積可以比A53小的重要原因。
在電源管理方面,A35也很像A53,它為CPU和NEON流水線(獨立的電源供應區(qū)域)增加了狀態(tài)保留功能(在休眠時,讓核心保持原來的狀態(tài),類似iOS的墓碑模式),它多了個硬件來控制CPU進出保留狀態(tài)。廠商很少使用這個功能,暫時確認有引入這個功能的是驍龍810,但或許因為發(fā)熱問題,它也在隨后的軟件更新中禁用了這個功能,讓在CPU閑置的時候直接關閉核心了。