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集成IT:原来苹果A7处理器用双核打败了八核
- 科技
- 2021-11-03 22:50:36
- 来源:
手机产品的一些功能和系统操作模式越来越完善,同时也越来越复杂。很多朋友都很困惑。最近,苹果A7处理器用双核击败八核的消息也引起了很多人的关注。现在大家都想知道苹果A7处理器是如何用双核打败八核的。因此,我们将详细介绍苹果A7处理器用双核击败八核的问题。
随着苹果在iPhone5s上推出“业内首款64位手机处理器”,果粉们似乎找到了嘲讽安卓的新武器:通过Anandtech等权威媒体的测试,运行频率仅为1.3GHz的双核A7处理器与安卓手机中的四核Cortex A15处理器相当。“安卓知道怎么拼硬件。四核八核没有我的苹果双核快。丢人不丢人?”
实测:双核尖峰四核/八核。
严肃点。先把凯旋果粉放一边。事实上,A7处理器“转四核为双核”的近乎神话般的结果也非常有趣。这是不是苹果离行业设计水平很远的证据?要知道在如今的处理器设计中,在同等功耗的前提下,即使差距像英特尔vs ARM那么大,也几乎不可能实现一个内核对抗另外两个内核,更别说ARM阵营的内部斗争了。
A7处理器兼容下一代arm V8 64位指令集,核心架构由苹果自行设计。
运行单线程性能需求强烈的代码Google Octance Java,iPhone 5s几乎把所有安卓手机都轰成了渣。
运行Sunspider Javascript测试程序时也得到了类似的结果,GS4的性能只有iPhone 5s的一半左右。
诚然,苹果A7是一款设计精良的64位处理器。如果64位带来的额外寄存器资源得到适当优化,应用程序的性能可以提高近一倍。不过,即使在现有的32位环境下,iPhone 5s的性能依然抢眼。苹果是如何做到这一点的?
应用64位后,往往会带来一些难以置信的性能提升。图中运行64位AES加密的iPhone 5s性能比32位高825%。
要解决这个问题,必须梳理出一个思维盲点:到目前为止,不同厂商的处理器内核在性能理论家的潜意识里几乎是一样的,所以性能差距扩大一倍以上往往是不可想象的。但问题是:不同处理器的核心架构真的相似吗?或者换个说法:熊的身体是人类的两倍,这很奇怪吗?
谁的功劳?
以拆机著称的Chipworks最近发布了A7处理器的核心分析图,终于对这个问题有了明确的答案。由于A7采用了三星的28nm HKMG LP工艺,为了更好的对比,我们找到了三星自己的Exynos 5410。两个处理器的核心x光透视如下:
很明显,虽然苹果A7的CPU是双核设计,但它消耗的芯片面积(或晶体管数量)几乎与四核Cortex A15相同。考虑到核心数量的设计只是逻辑上的区别,半导体芯片计算能力的本质来源仍然是晶体管的数量,这意味着苹果A7最终能展现出与四核Cortex A15相同的性能应该是,而不是不可想象的。
苹果A7处理器的单核面积接近两个标准的ARM Cortex A15处理核心,所以A7比Cortex A15有更强的单线程性能是正常的。同时,由于只有两个逻辑核,A7的多线程性能弱于四个Cortex A15也是合理的。
总的来说,苹果A7设计的晶体管利用率低于Cortex A15。考虑到单线程和多线程的性能,在使用相同晶体管的前提下,A7并不能达到同样的性能。当然这很正常,大而小的设计本身就有不可避免的浪费。
设计理念的差异。
事实上,苹果A7处理器选择消耗Cortex A15两倍的资源来实现单线程比Cortex A15好50%-70%的设计。这个选择是基于IOS系统的需求。——iOS是一个对后台任务要求非常严格的系统,也是一个高度私有化、高度优化的封闭系统。在这个系统中,苹果认为单线程性能更重要,所以做出了这个选择。
安卓是一个开放的系统,允许后台程序随意执行和切换。在这个系统中,对并行性的要求明显高于IOS,所以安卓走上了多核之路,而IOS则坚持大核心战略。这样不同的要求决定了不同的设计风格,自然导致了不同测试条件下的不同性能,这在本质上都是正常的:在相同的半导体工艺环境下,没有人用更少的成本实现了更多的性能,而这一切都只是权衡。
那么,到底是谁的设计更先进,还是谁的思维更正确呢?要回答这个问题,你可以把自己想象成一个建筑师。你手头有100吨混凝土。你想用它建两个80平米的大客厅还是十个20平米的小客厅?答案当然是“视需求而定”。
如果土豪用它当家庭影院,显然你得把房间做大;如果你想把房子租给大学生,最好房间小一点,房间多一点。嗯,现在我是甲方,我命令你从两个设计中选择一个更“先进”、“先进”或“正确”。你的答案是什么?