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1 # CHIP奇譜問答
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2 # 看球人
先說一句,誰告訴你三星的是多核低頻,華為的是少核高頻的?整個安卓生態都是多核低頻,三星,高通和華為都是如此。只有蘋果是少核高頻。
講真,由於生態和系統的截然不同,我們根本無法有效的對比這兩種處理器設計方向的優缺點。但有一點可以肯定,蘋果系列的CPU技術要高於安卓中的任何產品。
以A11Bionic和驍龍845為例。在單核效能上,A11可以輕鬆碾壓驍龍845的kyro385,也可以碾壓所有的公版架構,當然,三星的貓鼬M3架構也不是A11的對手。由於高效能核心真的可以默秒全,所以兩個大核心加上四個小核心的A11在多執行緒上也能戰勝驍龍845。
在我看來,蘋果的優點更大,因為他們的自研架構真是太出色了。
確定是三星多核?題主說的是MTK多核SoC吧。
三星新款SoC Exynos 9810也是4大核+4小核,高通驍龍845、圖紙上的麒麟980同樣是如此,只有MTK用的是三簇結構,有大、中、小三組核心,核心總數達10個之多。不過從P60開始,MTK也改弦更張,只有大小兩簇的8個核心了。
順手做個表說事,偷點懶,只列了核心架構、數量和頻率,其他事情嘴巴說。
說正經事分割線
為什麼ARM要推出個big.LITTLE架構方案,並且配備不同效能/功耗級別架構在一顆處理器上?想想汽車為啥要那麼多檔位就知道了。MTK也曾經想激進的先進一把,在別人還兩簇的時候,他搞了3簇,結果被搞了——哪個都有,哪個都不夠好。
從上表中不難看出,同等核心數量情況下,所謂頻率高低完全取決於製程——TSMC和三星為何霸道就在於此了。說白了,10nm第一代正好對上A73/A53時代,極限頻率是2.4GHz左右;10nm第二代對應A75/A55,極限頻率略高一點也就是2.5GHz左右;7nm開始,A77/A55架構,頻率飆升到2.8/2.9GHz水平。
至於多核低頻和少核高頻,基本屬於悖論,因為在移動處理器上,頻率與核心沒有相關性,和PC處理器的現狀完全不同。
愣要站在某個時間節點說誰的效能更好的話,當然是頻率高效能更高!
從MTK邊緣化到退出高階產品競爭(X系列停滯)不難看出,目前OS能力條件下,三蔟不得人心,換言之價效比不好。雖然更多的檔位可以獲得更好的效能與功耗平衡點,但這僅限於理論值和靜態,不同核心簇間切換使用效能代價的,應用越複雜、切換越頻繁,效能代價越大。同時,維持多簇核心及其ative狀態,需要消耗更多的晶圓(生產成本)和電力(使用成本),不僅錢沒少花,而且任何一簇都不能發揮到極限——高階高頻率、低端低能耗。
所以,從目前ARM架構產品來說,OS還是Android或iOS水平,調配核心數量,特別是不同架構的多簇,6~10個基本是極限了,特別需要注意的是,ARM的A7和蘋果的A都一樣,單簇4個核心技術最大值,常見結構是2+2、2+4、4+4和2+4+4,比較平衡的是中間兩個,分別是蘋果和其他。
多說兩句為啥ARM架構這麼“苦”。
前面說了,既然ARM核心簇切換有效能代價,那為何x86架構可以用一個核心通吃高低端應用,這就是小孩沒娘說起來話長又簡單了——RISC vs. CISC。
在效能彈性上,RISC基本是個坑,注意哈,”彈性“是重點。
RISC的優勢是指令及效率的一致性,正是不需要應付”多變“,當年的任務型別多變,今天的任務複雜度多變,CISC用了無數指令來應對既有長短、呼叫資源,也有執行週期的不同的任務差異。另外Windows也好,Mac OS也好,設計之初就借鑑了來自UNIX系統的SMP對稱多處理器理念,再加上不斷的多執行緒最佳化,能夠很容易地調配多核心資源。於是到SpeedStep這樣的壓變頻率技術出現後,每個核心的效能可以以毫秒的速度在幾百MHz到幾GHz的頻率間變動,對應的指令集執行器(從MMX開始)可以輕鬆關閉,因此也就完全沒必要在一個物理處理器中整合多個不同執行較能和架構的核心,當然也不用考慮架構切換時的效率問題。
這就好比
家裡養了大小几個僕人,有瘦小枯乾的也有壯碩的,瘦小的雖然節約資源但總得養點大的應付大活,瘦小的搬不動沙子時大個的才上,總是殺雞焉用牛刀的心態,同時個頭差異太大不能相互幫忙,但同時養著既佔面積也空吃糧食——這是ARM的多簇;
家裡就養倆壯漢,日常吃得多、佔面積大,大活出大力小活出小力,反正就他們幹活,特大活來的時候一個人搞不定可以倆人幫襯,在不行還能馬上吃個大力丸小宇宙爆發一下——這是x86的對稱架構。
從目前消費端的應用複雜度來看,單一優勢核心的優勢仍非常突出,也就是高效能/高頻率核心。多工的多核心並行性,各OS已經解決的不錯,但是單任務甚至是單執行緒的並行性仍沒有解決,只能靠一個核心單幹。
後者恰恰是ARM的短板,在可見的將來,提升大核頻率仍是其提升整體效能的唯一手段,這也是手機處理器廠商如此著急使用7nm製程的根本原因——頻率可以提升20%到接近3GHz水平。再安利一句,根據ARM自己公佈的資訊,去年其A75核心已經在intel的10nm製程流片,並且上跑到3.5GHz以上,A77的頻率可以更高。但,intel的10nm,呵呵。