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。
Chrome Arm版本，来了！！！
倘若在街上随机采访一位路人，询问他们的手机上安装了哪款浏览器App，那么你可能会得到五花八门的答案，但这个问题的场景从手机换到电脑，情况很可能会大有不同。
市场调研机构Statcounter在最新的报告中指出，由谷歌公司开发的Chrome浏览器凭借65.23%市场份额，继续领跑浏览器市场。此外，该报告指出，排名第二的是苹果的Safari、第三名则是微软的Edge。
（图源：PC World）
对于大多数PC用户而言，Chrome还是最优的选择。
Google Chrome是一款跨平台多端浏览器，目前已经覆盖macOS、Windows、Linux，以及Android、iOS等。当然，考虑到不同系统之间也存在一些差异，Google Chrome未必能够完全地覆盖，比如，Windows On Arm。
早些时候，社交平台X有一名用户Pedro Justo爆料称，在Google Chrome最新的一个预览版本中发现了对Windows 11 Arm的支持。这意味着，谷歌也注意到了正在崛起的Windows On Arm市场，并已为即将到来的市场高潮期，做好了万全的准备。
Chrome，为Arm PC「添砖加瓦」
微软在很早之前就已经提供了支持Arm架构芯片的的Windows版本，但长期以来，由于应用资源的匮乏，导致使用体验并不算太好。
不久前，Windows 11 Arm版本里已经加入了基于Chromium项目开发的Edge浏览器（前身为IE），但参考前面提到的市场报告，Edge相对Chrome而言，依然是相对小众的浏览器。对于大多数PC用户而言，还是希望能得到Chrome的支持。
（图源：Google）
其实此前，谷歌已经参与过Arm PC的应用兼容开发。
2010年，谷歌发布了首个面向PC市场的操作系统——ChromeOS，这是一个专为网络需求打造的操作系统，搭载该系统的产品，大多数也是上网本、轻薄本。这类PC产品并不追求极致的性能表现，反而对续航、稳定性有较高的要求，这也是谷歌定义的「轻量级便携式计算机的未来」。
ChromeOS最大的特色在于同时支持了X86与Arm架构，对于一个基于网络需求打造的系统而言，支持Arm架构是相当明智的选择。2012年，三星发布了第一款采用Arm架构的Chromebook，这款电脑搭载了三星Exynos 5250芯片。
（图源：Google）
理所当然的三星这款Chromebook内置的Chrome浏览器，也是原生基于Arm架构打造的版本，相较于此前的X86架构版本，它更加流畅、稳定。
可Chromebook并不是一个成功的项目，使用条件的限制、用户需求定位模糊，尤其是长期以来得不到优秀的Arm芯片的支持，种种掣肘使得其市场需求从爆发到下滑，也不过短短两三年时间。
Windows On Arm的产品也和Chromebook一样，短短两三年就被大多数厂商放弃。 2012年，微软发布了第一款搭载Windows On Arm版本的硬件——Surface RT，虽然定位是平板电脑，但微软更希望它成为全能型便携计算机。后面的事情大家也比较了解了，Surface RT这一系列，快速消亡。
（图源：Microsoft）
好在财大气粗的微软，还是每年都在持续推出搭载Arm架构芯片的Surface产品，尤其是芯片从英伟达转向高通之后，的确带来了一些变化与惊喜。然而，问题我们在前面已提到：微软在Windows 11才加入了基于Chromium项目开发的Edge浏览器，这样的进展过于缓慢。
好在，「至暗时刻」已经接近尾声，随着苹果以Apple Silicon证实了Arm PC的可能性后，高通、英特尔、英伟达加速入局的步伐，谷歌就像这场建造游戏的泥瓦匠一般，起到最后的装潢作用。
Arm铸就了PC市场的全新拐点
2020年，苹果发布了基于PC市场的首款芯片——Apple M1，正式开始了在Arm PC的征战之路。
在Apple M1的加持下，Mac迎来了时隔数年的逆转时刻。市场调研机构IDC公开的数据显示，2021年第一季度，苹果公司电脑产品出货量达570万台，同比增长达94%，使其再度进入全球电脑生产商排行榜，位列第四名。
（图源：Apple）
不难看出，在转战Arm架构后，Mac终于成为了收到市场认可的电脑产品，尤其是MacBook的定位，本身就更看重能耗平衡，Arm与Mac可以说是「天生一对」。同样的剧本，会不会在Windows平台上重演，很难说。
（图源：雷科技）
去年，高通在骁龙峰会上发布了面向PC市场的新一代芯片——骁龙 X Elite。在公开演示中，高通提供了两个方案，分别是TDP 80W的Model A和TDP 23W的Model B，但它们采用了相同的三丛集设计。
雷科技现场实测发现，骁龙 X Elite在GeekBench 6.2中，表现远胜于Apple M2芯片。
骁龙 X Elite还有另一大优势：独立的NPU。
众所周知，2023年是「AI元年」，以ChatGPT领衔的各类大模型已经入进入到各行各业，其中就包括PC市场。英特尔在去年的一场演讲中，还带来了「AI PC」的概念。在雷科技全程持续报道的CES 2024上，AI PC也成了一大关键词，联想、华硕等PC巨头无不在布局。在未来1-2年时间里，「AI PC」将在办公、娱乐等场景下率先落地，这对于Arm PC而言是新的机会。
当不再「缺芯」之后，应用资源就成了Arm PC的一个大问题。
（图源：Microsoft）
微软是如何解决这个问题的？一方面，Windows 11开放了ARM64 ABI和ARM64EC ABI的支持，帮助开发者快速地在Arm设计专属的应用程序；另一方面，微软还加入了Android模拟器，支持在Windows 11 Arm上使用Android App。其实逻辑上是没什么问题的，毕竟macOS亦是如此。
但开发者对这方面并不感兴趣，最大的可能性还是相应的产品并未面世，又或是占据的市场份额过小。谷歌主动开发出Windows 11 Arm可用的Chrome浏览器，也算是为开发者们做了一个表率，毕竟这个「全球第一」都看好的方向，具有很大的参考价值。
写在最后
谷歌为Windows On Arm推出Chrome浏览器，从市场角度来看，无疑是为众多还在观望的开发者提供了一个最佳案例，从而使这个孕育良久但依然还在襁褓之中的平台，得到更多资源支持。
（图源：The Keyword）
但谷歌也有自己的私心。
于自身而言，Chrome称得上是目前跨平台数量最多的浏览器，这也是其优势所在。Arm PC是PC市场的重要支线，Chrome不可能不支持。
当然，最终受益者还是用户，至少，在第一款搭载骁龙 X Elite芯片的PC产品到来之际，就有一个成熟又好用的浏览器可以使用。
由雷科技MCN旗下账号（雷科技/小雷哔哔/电车通/价值研究所/罗超Pro)联袂出品的2024龙年春节“科技迎龙年，AI过春节”专题系列正在持续输出内容ing，欢迎在雷科技（ID：leitech）等平台订阅关注。
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