功耗优化多过性能 ARM Cortex-A73解析
虽然目前智能手机和平板之类的设备已经对极致性能没有了太多的诉求,但VR又成了下一个着力点,近日ARM就在Computex 2016上公布了可以说是为VR设备的沉浸式体验准备的Cortex-A73新架构,均对VR的性能和显示需求做好了准备。
功耗优化多过性能 ARM Cortex-A73解析
回顾一下前任A72,作为big.LITTLE架构里的大核在今年的主流市场得到了广泛应用,骁龙650里有两个,骁龙652里有四个,麒麟950/955里有四个,联发科Helio X20/X25里有两个,当然考虑到各自的不同定位,工作频率及制程工艺上的选择都各有不同;从产品分布可以看出,今年的Cortex-A72并不如前任Cortex-A57那样在高端市场吃香(骁龙810、Exynos 7420),三星用了半自主架构,而高通则彻底回到自主架构。
A9~A73发展历史回顾
抛开那颗著名的寿命极长、高能效比的Cortex-A7不说,Cortex-A9是对于ARM来说极为重要的里程碑,采用该架构的平台——诸如苹果A5、三星Exynos 4210/4412、德仪OMAP 4430/4460都证明了A9的成功。
之后便是毁誉参半的Cortex-A15,性能相比之前突飞猛进的同时带来了不小的功耗和发热问题,比如Exynos 5250/5410都受其影响,再想想当年的核弹Tegra 4什么的……
而看到这一问题的ARM也在随后推出了著名的big.LITTLE架构,随之诞生了全球首款真八核Exynos 5422,以及麒麟920等平台。
随着Cortex-A57的登场,ARM阵营正式迈入ARMv8 64位指令集时代,当然这也是苹果A7的功劳,与Cortex-A53结合的大小核架构成为了随后的主流,其中出现了4大4小、2大4小、不同频率的两组4小各种组合方式,并流传至今;其中有人欢喜有人愁,三星靠Exynos 7420成功夺得眼球,而骁龙810则因为发热问题成为了一代尴尬的旗舰。
在这些主流微架构之外,还有2013年7月公布的Cortex-A12以及2014年2月公布的Cortex-A17,短命和不受待见没让其成为主流,只有MT6595这样极少的平台采用。
A17家族而非A72升级
而此次的A73并非是简单的A72升级,这还要从ARM的家族划分说起,A15、A57、A72属于Austin家族(来源于ARM位于美国德州奥斯汀的设计中心),而A5、A7、A53则属于Cambridge家族(名字来源于ARM总部英国剑桥),A12、A17以及刚刚公布的A73属于Sophia家族(名字来源于欧洲最大科技园区索菲亚,也就是ARM法国CPU设计中心所在地)。
虽然命名上Cortex-A73看似是A72的升级,但是从技术层面讲,它其实是A17的进化版本,整体微架构、流水线、宽度设计都与之类似,反而和A72差别很大,并且,A73也没有保留A72的三发射,而是采用了与之前的Sophia家族微架构相同的双发射。而ARM此次的宣传显然也是侧重能效而非性能,对于前两代动辄5W甚至10W的峰值功耗来说,ARM期待Cortex-A73能够长效的保持高性能,而不是因为短暂高频运行后发热降频,换句话说,要持久…
对比一下A73与A72的流水线图,你就能发现设计思路上的显著不同。Cortex-A72采用了15级以上的乱序流水线设计、128位预取指令、3发射解码、每个时钟周期分配最多5个微操作、满足最多7个发射队列进入8个执行流水线。
而A73的设计颇似A17,流水线深度较A72有所减少,预取阶段从A72的5级减少为4级,进入浮点流水线的微操作还经过一个额外的取指阶段,整个流水线只有11~12级。
由此可以看出A73的设计基于跟A17相同的逻辑,通过优化流水线、资源和接口来在可实现的最小功耗水平上获取最高的性能。ARM也表示他们还特别进行了32位/64位状态下的平衡优化。
性能提升上,ARM表示A73在所有重要的移动应用上都具备超越A72的性能表现,不过给出的对比倒是不多,比如BBench网页载入测试性能相比A72提升10%,FFMEG解码多媒体性能提升5%,内存存取性能提升15%。
而更被看重的性能方面,整数应用当中A73有25%的功耗降低,浮点和二级缓存应用当中有30%左右的降低,ARM也表示在相同的频率下,A73整体相对于A72有着20%的功耗降低。
10nm制程让A73的尺寸在相同性能下比A72小25%,因此双核A73的尺寸基本跟四核A53相同,特别是在如今众多采用4+4 A53设计的处理器性能表现并不抢眼的情况下,这一组合有望被2xA73+4xA53的设计替代,在核数减少单线程性能大幅提升的同时保持相同的芯片面积。
即将消逝的Nexus:历代经典Nexus产品
IT之家(www.ithome.com):即将消逝的Nexus:历代经典Nexus产品
Nexus系列是一直被认为是最能代表Android系统的设备。Nexus诞生于2010年的1月6日,到目前为止已经有四年半的时间,而近日曝光的Nexus 8平板电脑很有可能是最后一代Nexus产品,Nexus将会被谷歌的Android Sliver项目所取代。但近日在Google I/O 2014大会上谷歌的Android工程和Nexus项目主管却否认了这一说法,但是他没有否认Androild Silver的存在。但不管真相与否,今天就和大家一起回顾一下历代的经典Nexus产品。
Nexus one诞生于2010年的1月6日,是谷歌自行推出的第一款手机,该手机由HTC公司代工生产。Nexus的名字被认为是是来自菲利普狄克(Philip K. Dick)的小说《银翼杀手》中的“机器人(Android)会不会梦见电子羊”。该小说后来改编为电影《银翼杀手》。“Android”一词在这本书中出现,但在此书之前也有过更广泛的使用。这本书和电影上都围绕着一群代号为Nexus-6的流亡机器人展开。
Android系统刚上市的两年和HTC(宏达电)有着千丝万缕的联系,真正意义上第一款Android手机HTC G1正是出于HTC之手。当时HTC也是智能手机界的龙头之一,所以谷歌选择和HTC合作推出自己的第一款自有品牌的手机也是顺理成章的事情。
Nexus one采用3.7英寸AMOLED显示屏,分辨率为800x480。在当时来说,你很难找到比它分辨率更高的屏幕了。还采用了高通Snapdragon 8250主频为1Ghz的处理器,512MB内存和512MB闪存,500万像素自动聚焦摄像头,LED闪光灯和数码变焦。还配备了一个类似与黑莓特有的轨迹球,可以根据接收的消息类型发出不同颜色的光。并通过Google的在线商店销售,虽然这一模式一直延续。
Nexus One搭载的是Android 2.1系统,代号为“Eclair”(闪电泡芙),Android加入了动态壁纸和新的启动桌面。随后不久谷歌发布了Android 2.2系统,代号Froyo。Android 2.2加入了对Flash的支持。
Nexus S
告别HTC,Nexus系列迎来三星。Nexus S于2010年12月7日正式发布,Nexus S基于Galaxy S开发,配有4.0英寸Super AMOLED显示屏(另有Super Clear LCD版本),外形上Nexus S独具一格流线型的设计,采用三星Contour Display曲面玻璃屏。配备一枚主频为1GHz的三星Hummingbird(蜂鸟)处理器512MB运行内存。还首次加入了三轴陀螺仪、加速计、数字罗盘和NFC近场通信技术等等。
Nexus S的屏幕做成了带弧度的,可以更加贴近用户脸部的面型,另外屏幕下方的按键也更加突出,更容易操控。其实Nexus S的屏幕并非做成弯曲的形状,只是最外面的电容式触摸板为一个两边厚,中间薄的设计。和后来的LG G Flex非常相似。
在系统上Nexus S搭载了Android 2.3操作系统,该操作系统的改进主要体现在细节方面,新的用户界面进行了多项改进,消息栏由灰色更换为黑色以节约电量,优化过的虚拟键盘可提供自动纠错和输入建议,全新的复制粘贴功能更人性化,电源管理功能被优化以延长待机时间,新开发的噪音消除软件可以提升通话质量。Android 2.3原生支持互联网电话功能,支持VoIP向SIP地址呼叫。
Galaxy Nexus
2011年的10月19日,三星和谷歌在香港会议展览中心正式发布了第三代的Nexus手机——Galaxy Nexus。值得一提的是Galaxy Nexus是第一款采用Android 4.0 Ice Cream Sandwich系统的手机,随后Galaxy Nexus也是是首款升级Android 4.1 Jelly Bean的手机。
Galaxy Nexus的屏幕尺寸进一步增大,采用了块4.65英寸的Super AMOLED HD PenTile电容触摸屏,分辨率达到了720P。Galaxy Nexus也同样采用了和Nexus S一样的弧面玻璃设计。配备一款130万的前置摄像头和500万像素的主摄像头。Galaxy Nexus拥有一颗德州仪器制造的OMAP 4460双核处理器(频率1.2GHz),并内置了16GB/32G闪存和1GB的内存,也比Nexus S多了一个气压感应器。
Galaxy Nexus采用一枚德州出品的OMAP 4460双核处理器这是比较特殊的,在2013年10月31日,Google发布Android 4.4 Kitkat,因为德州仪器退出手机芯片市场,Galaxy Nexus不支持升级到该版本。
另外一个有趣的小插曲是Galaxy Nexus热销之时正是三星和苹果专利战打得不可开交之时,美国的加利福尼亚州圣荷西法院在2012年6月30日颁布Galaxy Nexus的禁令,认为三星的侵犯苹果公司拥有的专利权,即日起Galaxy Nexus不得于美国贩售。但在2012年10月11日,美国华盛顿联邦巡回上诉法院驳回了美国禁售的裁决。
Nexus 4/Nexus 10
三星在代工了两个版本的Nexus手机之后也不再继续为谷歌代工Nexus设备。取而代之的是三星的韩国小伙伴——LG。2012年10月30日,此前由于飓风桑迪来袭的原因,原定于当日在美国纽约召开的Android 4.2发布会被迫取消。然而,第四代谷歌Nexus系列新机Nexus 4却如期发布。
Nexus 4一改此前此前三星代工的Nexus S和Galaxy Nexus使用的塑料材质,Nexus 4改为双面玻璃设计,玻璃制外壳加上玻璃材质后盖里有着闪闪发光的小颗粒装饰使其外观非常漂亮。但是由于是玻璃材质,所以Nexus 4的机身防护能力较差,如果不小心把Nexus 4摔在地上极有可能会把Nexus 4的表面玻璃摔碎。
Nexus 4大小和Galaxy Nexus相当,采用4.7英寸1280×768分辨率显示屏,像素密度达到了320ppi,其他主要特点包括首发搭载Android 4.2操作系统、四核Snapdragon S4处理器、NFC和800万像素摄像。机身厚度9.1毫米,内置了感应线圈,可以在不插线的情况下实现后壳靠在底座上的无线充电。
Nexus 4的售价也是个亮点,8GB版本售价299美元,16GB售价349美元。在首发的一个小时内所有地区的库存都被一扫而空。
Nexus 10与Nexus 4的发布会本来计划在2012年10月29日在纽约市举行,但由于飓风桑迪,这一发布会被迫取消,谷歌只能在官方博客上发布。
谷歌和三星共同打造的一款平板,Nexus 10最出彩的地方是它分辨率高达2560x1600的屏幕,像素密度达到了300ppi,谷歌称之为“True RGB Real Stripe PLS”这块屏幕在当时苹果的Retina iPad相形见绌。
相对于它优秀的屏幕,Nexus 10的硬件配置就稍微有点落后了,搭载基于Cortex-A15架构的双核三星Exynos5250芯片(主频1.7Ghz),2GB运行内存,支持NFC,WIFI,蓝牙4.0,后置摄像头500万像素,前置摄像头190万像素,重量为603克,厚度8.9毫米。加上16GB售价399美元,32 GB售价499美元,Nexus 10的销量并不是那么尽如人意。
Nexus 7/Nexus Q
早在2011年12月,谷歌的CEO埃里克·施密特就表示谷歌会在六个月之后推出谷歌自主品牌的Nexus平板电脑,目的是提升和ipad的竞争力。所以在2012年的6月27日举行的Google I/O大会上Nexus 7正式发布。
Nexus 7由华硕代工,内置处理器为1.3GHz四核Tegra 3,此外还搭配了一颗GeForce 12核GPU显示处理器以及1GB内存。7英寸的LED背光IPS屏幕,分辨率为1280x800。130万像素的前置摄像头,还有配备了4325毫安时的电池。
Nexus 7运行最新发布的Android 4.1操作系统,代号为Jelly Bean(果冻豆)。Nexus 7是第一台内置Chrome浏览器的的Android设备。Android 4.1最引人瞩目的是加入了“黄油计划”Android此前被人诟病的卡顿在Android 4.1得到了很大程度上的缓解。
Nexus Q被谷歌称作是“第一款社交流媒体播放器”,2012年6月28日发布到2012年11月1日谷歌表示不再对外出售这款产品,寿命仅仅不到半年的时间。Nexus Q是一款具备社交分享功能的播放器,因为它可以连接用户的平板电脑与手机设备,然后将上面的内容输出到TV上,比如你和你的朋友在家中看电视,你可以通过Google Play购买电影,当用户成功购买后,影片就会自动加载到Nexus Q的列表中,你可以用手机或者平板电脑来控制及播放。谷歌在2013年推出Chromecast,取代了Nexus Q。
Nexus 5/Nexus 7(2013)
Nexus 5在2013年10月31日正式推出,这是第一款支持4G网络的Nexus系列手机,同样是LG代工。采用2.3 GHz高通MSM8974骁龙800四核处理器,配置4.95英寸1080P屏幕,还有2GB的运行内存,130万像素前置摄像头、800万像素主摄像头以及2300mAh超大容量电池,有16GB和32GB机身储存可选择。
Nexus 5首发的时候有黑白两个颜色,随后加入了红色版本,Nexus 5是市面上第一款搭配Android 4.4Kitkat的智能手机。Nexus 5也是市面上第一款可以在手机设置的开发者模式中选择在ART环境下运行的手机。Nexus 5 16GB版本售价为349美元,32GB版本售价为399美元。
谷歌在2013年7月25日在美国旧金山召开新品发布会,正式发布了第二代Nexus 7平板电脑(Nexus 7 2013版),依然是华硕代工,在外观上Nexus 7(2013)的和上一代差别不大,但是机身的厚度更加薄更窄。分辨率为提高到了1920×1200。后置相机500万像素,但没有闪光灯,而前置相机120万像素,更加入4G LTE版本。搭载1.5GHz高通骁龙S4 Pro APQ8064四核处理器,配备2GB内存。Nexus 7(2013)Wi-Fi版有16GB和32GB型号,4G版只有32GB型号,Google Play的售价分别是229、269及349美元。
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