今年華為發(fā)布的麒麟980芯片是首款基于ARM Cortex-A76開(kāi)發(fā)商用的7nm處理器,其優(yōu)異表現(xiàn)除了贏得性能的同時(shí),更是贏盡了口碑。那么麒麟980上采用的Cortex-A76有什么過(guò)人的表現(xiàn)呢?新架構(gòu)的出現(xiàn)對(duì)手機(jī)移動(dòng)處理器市場(chǎng)有什么影響?本文就和大家進(jìn)行探究。
Cortex A76能否達(dá)到ARM的性能預(yù)測(cè)?
ARM公司曾表示Cortex-A76架構(gòu)的時(shí)鐘頻率最高可達(dá)到3GHz。但據(jù)Anandtech的作者表示,3GHz這個(gè)頻率在實(shí)際中是難以展示的,如果2.5GHz的運(yùn)行頻率來(lái)進(jìn)行測(cè)試的話(huà)會(huì)更符合實(shí)際,所以麒麟980的時(shí)鐘頻率也在2.6GHz的范圍,符合預(yù)期。
3GHz的Cortex A76會(huì)比2.4GHz的Cortex A73(相當(dāng)于高通驍龍835)在性能整數(shù)和浮點(diǎn)計(jì)算方面分別提升了1.9和2.5倍。如果是以2.6Ghz的時(shí)鐘頻率來(lái)測(cè)試的話(huà),還會(huì)有1.65和約2.15倍的性能提升。
在GeekBench 4單核性能中,采用Cortex A76架構(gòu)的麒麟980整數(shù)計(jì)算跑分提升了1.77倍,浮點(diǎn)計(jì)算跑分提升了2.21倍,超出性能預(yù)期,這很有可能是麒麟980的芯片配置是4MB L3有關(guān)。
IPC對(duì)比中,Cortex A76與Cortex A73相比在整數(shù)和浮點(diǎn)中分別提升了1.58倍和1.79倍。
麒麟980的Cortex A76在整數(shù)和浮點(diǎn)分?jǐn)?shù)方面分別提高了1.89倍和2.04倍。 在IPC方面,基于Cortex A73架構(gòu)的麒麟970和驍龍835增幅更為顯著,提升分別為1.78倍和1.92倍。
因?yàn)轺梓?80的性能比預(yù)期的要好,實(shí)際只采用2.6GHz的運(yùn)行頻率,就達(dá)到了預(yù)估的3GHz時(shí)鐘頻率時(shí)的性能。
內(nèi)存子系統(tǒng)的性能非常重要的部分
CPU性能中有一個(gè)方面一直被誤解,就是內(nèi)存子系統(tǒng)的性能。其實(shí)CPU的帶寬可以非常寬,且具有任何數(shù)量的執(zhí)行資源,但是不管微架構(gòu)有多大,如果內(nèi)存子系統(tǒng)(緩存,內(nèi)存控制器)不能保持設(shè)備正常地輸入數(shù)據(jù)的話(huà)那么它的作用就不重要了。
另一方面,現(xiàn)在的移動(dòng)設(shè)備的工作負(fù)載增加,速度也正在加快。APP也變得更大、更復(fù)雜,并且它們處理的數(shù)據(jù)也是顯著增長(zhǎng)的。
在SPECint2006中,大部分?jǐn)?shù)芯片的分?jǐn)?shù)與GeekBench4中所預(yù)測(cè)的差別不大,唯一的顯著的差異是蘋(píng)果的A11和A12芯片,這兩款芯片展現(xiàn)出比GeekBench4更強(qiáng)的SPEC工作負(fù)荷性能。
在SPECfp2006中,蘋(píng)果A12能夠展示出在SPECfp中比GB4 FP更大的工作負(fù)載,這說(shuō)明了蘋(píng)果新一代處理器引入了巨大的內(nèi)存子系統(tǒng)性能改進(jìn)。 反過(guò)來(lái)Exynos 9810在SPEC中的性能要比GeekBench4中的差得多,表明其CPU內(nèi)存和緩存子系統(tǒng)在很大程度上落后于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手 。
而采用了Cortex A76架構(gòu)的麒麟980在這方面則取得比較好的平衡,SPEC和GeekBench4之間的性能并沒(méi)有太大差異。
頂級(jí)能源效率,但絕對(duì)性能仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于蘋(píng)果
ARM提出在相同的功率使用情況下,Cortex A76的性能比Cortex A75高40%;而在相同性能下,Cortex A76使用的功率僅為Cortex A75的一半。
從實(shí)際結(jié)果來(lái)看Cortex A76是超過(guò)了預(yù)期,這也驗(yàn)證了ARM的說(shuō)法。并且由于Cortex A76超越了IPC預(yù)測(cè),它能夠在比3GHz更高效的頻率點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)目標(biāo)性能。
結(jié)果顯示麒麟980的性能要比驍龍845高45-48%,同時(shí)在同樣性能下工作能量消耗要比驍龍845低25-30%。如果要降低麒麟980的時(shí)鐘頻率,或以1.9GHz A76能量效率以匹配驍龍845的性能點(diǎn),可以很容易地看到麒麟980才消耗不到一般的能量。
在相同的功率下Cortex A76的性能提高40%。ARM選擇了一個(gè)任意的750mW來(lái)進(jìn)行比較。事實(shí)上Cortex A76的CPU是要更耗電的,單核有源平臺(tái)的功耗上升了14-21%。
麒麟980的能源效率略高于A12,意味著兩顆芯片的每瓦性能幾乎完全相同。區(qū)別在于蘋(píng)果能夠?qū)崿F(xiàn)61-74%的性能優(yōu)勢(shì),線性增加60-70%的功耗。
總結(jié)
三星在上周正式發(fā)布了Exynos 9820,但在基準(zhǔn)測(cè)試中表現(xiàn)卻略顯遜色 ,不僅是因?yàn)檎{(diào)度程序問(wèn)題,還有微體系結(jié)構(gòu)不平衡所導(dǎo)致的。而麒麟980能夠超過(guò)Exynos 9810的峰值性能,但能源消耗卻只有Exynos 9810的一半。
三星官方宣稱(chēng),Exynos 9820的性能提升20%或功耗提高40%,其中“或”字是重點(diǎn)。 以2.7GHz作為基準(zhǔn)比較的話(huà),性能基本可以與Cortex A76匹敵,但其糟糕的能效依然是沒(méi)有改善。如果將更高效的2.3GHz結(jié)果作為基準(zhǔn)性能,雖然效率提高40%能與麒麟980處于同等水平,但又會(huì)帶來(lái)性能不足的問(wèn)題。
ARM承諾下一代CPU性能提升15-20%。ARM在這方面的優(yōu)勢(shì)在于可以在強(qiáng)大的功率范圍內(nèi)提供更好的芯片性能。
另一方面,ARM新的服務(wù)器核心—Ares應(yīng)該是Enyo/A76的基礎(chǔ)設(shè)施,也是最近宣布的Neoverse系列CPU內(nèi)核的一部分,而且在單個(gè)芯片上可以設(shè)置32或64個(gè)核心, 因此我們有理由期待未來(lái)幾個(gè)月在移動(dòng)領(lǐng)域會(huì)出現(xiàn)更多新產(chǎn)品。
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原文標(biāo)題:實(shí)力稱(chēng)雄,Cortex A76架構(gòu)性能大起底
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