完胜的效能比,ARM Cortex-A32 架构分析


94人参与 |分类: N最生活|时间: 2020-07-03
完胜的效能比,ARM Cortex-A32 架构分析

在大家喜迎骁龙 820 到来之际,ARM 也发表了面向嵌入式装置和物联网(IoT)的新架构——Cortex-A32。

ARM 架构的处理器凭藉其优秀的能耗比,一直佔据着行动 / 嵌入式装置市场。其因为智慧手机的爆发而为大家所熟知,A8 / A9 / A15、A12 / A53 / A57 / A72 等一代代 CPU 架构更是机友心中的时代印记。而刚发表的 A32,又在效能比上越走越远了。

完胜的效能比,ARM Cortex-A32 架构分析 ARM 的家谱与定位。

Cortex-A 系列分为高性能、低功耗和超低功耗 3 类:

值得注意的是,A32 是 ARM 新一代构架中,唯一一个 32 位元架构。但 A32 就像是 32 位元版的 A35,目标很明显,就是在效能比本来就逆天的 A35 的基础上进一步控制功耗。

超低功耗与超小晶片面积完胜的效能比,ARM Cortex-A32 架构分析 A32 架构图

A32 架构主打晶片面积、功耗控制和能耗比,其停留在 32 位元(ARMv7-A 指令集),指令预取单元针对效率进行了重新设计,一、二级暂存、浮点和 DSP 操作性能则针对速度进行了改进,并引入了新的电源管理特性。其支援 TrustZone 安全加密、NEON SIMD 指令集、DSP / SIMD 扩展、VFPv4 浮点计算、虚拟硬体等。

根据需求 A32 可以使用 28nm、40nm 等製程製造,核心数目也可以在 1 / 2 / 4 核心之间组合,可以组成 big.LITTLE 大小核结构的 SoC。

完胜的效能比,ARM Cortex-A32 架构分析 A35 的核心大小示意图,A32 居然还能做得更小。

极限情况下,单核心加 8KB 一级暂存的最简配版本,可以把晶片面积控制在 0.25 mm²(A35 的极限也只是 0.4 mm²。而官方称 28nm 製程製造的版本,在 100MHz 频率下的功耗只有 0.004W(4mW)。

效能比再次提升完胜的效能比,ARM Cortex-A32 架构分析 整数、浮点、加密与流媒体等性能对比图(加密性能更是抛离 A5 足足 12 倍)。完胜的效能比,ARM Cortex-A32 架构分析 性能与功耗对比。

除去超小的晶片面积和能耗外,A32 可以在 32 位元下提供和 A35 一样的性能。但更低功耗,让它的效能比(单位电能产出的性能)比 A35 还要高 10%、比 A5 高 30%、比 A7 高 25%。A35 可以透过提升频率达到 A53 80-100% 性能,也就是说,A32 也可以在 32 位元下达到同样的性能等级,这时候的晶片面积只有 A53 的 68%,而功耗则只有 A53 的 61%。

在 64 位元之下,A35 都有代替 A53 架构的实力,而在 32 位元中,A32 就已经是完胜所有人的境界了,而且比起 64 位元的 A35 架构,32 位元的 A32 更适合用在穿戴装置和物联网产品上。

如果说 A35 有可能是下一代手机处理器中的小核心首选,那 A32 就已经是下一代穿戴装置和物联网产品的「预设方案」了。