一、開啟全大核新時代:性能好 能效高
每逢年底,旗艦級移動平臺都會百花齊放、爭奇斗艷,今年更加精彩。
前腳,三星Exynos 2400、高通驍龍8 Gen3競相登場。
現在,聯發科的天璣9300更是上演壓軸大戲,帶來了顛覆性的變革——“全大核”。
大家知道,自從Arm提出big.LITTLE大小核設計理念后,近些年的手機處理器,尤其是旗艦型號,一直都堅持這種思路,即便加入所謂超大核后,也只是一種延伸拓展,本質并沒與變化。
大小核的初衷是分工協作,大核主抓繁重任務,小核提高能效。
這種設計在前些年表現是相當完美的,特別是配合不斷進步的制程工藝,可以很好地兼顧性能、能效。
但是一方面,手機應用場景、工作負載一直在不斷變化,對于處理器性能的需求也并非一成不變,大小核的體系逐漸無法適應時代的演進,特別是小核心往往變得力不從心。
另一方面,制程工藝進步的難度越來越大,提升的效果卻越來越不明顯,再加上Arm對于小核架構一直意興闌珊,提升極小,這就造成原本應該省電的小核變得不再那么省電,有時候反而成為拖累。
其實在天璣9000系列誕生之前,聯發科就在深入思考未來之路怎么走,尤其是如何破解隨著性能提高、功耗也越來越高的難題,前前后后花了三年多的時間,才有了如今的天璣9300。
天璣9300跳出傳統架構設計思維,改為全大核架構,包括四個最高主頻為3.25GHz的Cortex-X4超大核心,以及四個主頻2.0GHz的Cortex-A720大核心。
如此設計的好處是多方面的:
一是平行運算能力大幅提升,對比上代天璣9200峰值性能提升了多達40%,無論執行單個繁重任務還是多個并行任務,效率都得以大幅提升,而且同時將功耗降低了33%,兼顧續航。
大家可能不理解,都是更耗電的大核,怎么反而跟省電了呢?
其實很簡單,比如執行同樣一個任務,大核心相比小核心在單位時間內多耗電50%,但只需1/3的時間就可以完成,總體下來大核心耗費的電量反而更少,自然能效更高。
二是全面應用亂序執行內核,從而提升應用執行效率,減少卡頓的發生。
傳統小核心架構都是順序執行,也就是面對多個指令,要按照順序依次執行,哪怕突然有緊急任務,也必須等待當前指令執行完成后再說。
這種設計好處是省電,壞處就是效率偏低。
亂序執行則是高性能架構的標配,可以靈活地根據執行、負載優先級,并行多個執行。
三是多線程并行應用啟動。
在全大核架構下,系統會自動識別并優先執行重要任務,減少等待的時間。
同時,性能更強的大核心擁有更強的計算性能,特別是資源擁擠的時候可以更從容地滿足需求,哪怕正在執行其他任務,也可以快速啟動新的應用。
以下是現場演示的原神最高畫質和微信視頻通話同時運行,目測滿幀的游戲和通話體驗:
四是可以輕松雙開高負載應用。
無論超大核還是大核,都可以滿足高負載應用的需求,同時打開兩個也不會出現資源不足。
比如以60幀極高畫質玩《原神》的同時,還可以進行微信視頻通話,30分鐘的時間里可以全程滿幀,實測相比傳統大小核架構平均幀率提升15.5%,平均功耗則降低12.3%。
當然,也可以同時游戲和直播,都不耽誤。
對于大屏手機、折疊屏手機來說,多應用并行、高負載應用雙開尤為實用,可以充分利用屏幕空間。
那么,全大核架構相比傳統的大小核架構,是否需要系統和應用單獨優化調配呢?
對此,聯發科解釋說,CPU有著很好的通用性,而全大核架構的內部區別更小,所以基本不存在這樣的問題,而且聯發科一直都在內部做好持續的性能調校、優化,在外部做好好客戶、生態系統的合作調優。
此外,聯發科還在與Google持續合作,從上游源頭的Android系統、AOSP項目上做好支持,減輕開發者負擔,實現用戶的無感化。
在聯發科看來,隨著應用環境的變化、半導體工藝的艱難,全大核架構將是未來的大趨勢,相信行業都會往這個方向走,甚至是蘋果也會如此,聯發科就是勇敢地在引領這個潮流。
責任編輯:上方文Q
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