big.LITTLE和GPU相結(jié)合實(shí)現(xiàn)性能和功耗的最佳匹配

在過去的5到10年，移動(dòng)技術(shù)的創(chuàng)新給電子行業(yè)帶來了巨大變化，既包括基礎(chǔ)架構(gòu)方面，也包括服務(wù)器、云端和移動(dòng)數(shù)據(jù)等方面的變化。不同的應(yīng)用對(duì)于處理器的要求不同，服務(wù)器對(duì)性能的要求較高，而便攜設(shè)備則更側(cè)重在功耗上。前不久ARM公司負(fù)責(zé)人跟筆者分享了未來移動(dòng)技術(shù)的發(fā)展方向，并介紹了其big.LITTLE和GPU的最新進(jìn)展。

ARM處理器部門市場(chǎng)營(yíng)銷策略副總裁Noel Hurley介紹，ARM有兩個(gè)獨(dú)特之處，一方面，既有CPU又有GPU;另一方面，不管是CPU還是GPU，都能夠覆蓋從低端(例如微瓦級(jí)的、最少可能12000門的Cortex-M系列滿足微控制器的需要)到高端(例如Cortex-A57可針對(duì)服務(wù)器和基礎(chǔ)設(shè)施等應(yīng)用)的各種應(yīng)用，另外。GPU既可以針對(duì)入門級(jí)的圖形處理需求，也可以針對(duì)像4K2K這樣較高端的圖形處理應(yīng)用。

ARM非常注重搭建生態(tài)系統(tǒng)，無論是嵌入式還是服務(wù)器等領(lǐng)域。在移動(dòng)市場(chǎng)，無論是芯片、軟件還是操作系統(tǒng)，市場(chǎng)都可以有多種不同選擇。用Cortex-A9舉例，其不僅可應(yīng)用于手機(jī)，還可應(yīng)用到平板、數(shù)字電視、工業(yè)和汽車等各種應(yīng)用中。ARM的合作伙伴在拿到了A9的授權(quán)后，根據(jù)自己對(duì)于市場(chǎng)的見解，開發(fā)出應(yīng)用于不同領(lǐng)域的芯片。Xilinx將A9加入到其FPGA中就是一個(gè)很好的創(chuàng)新。

ARM的big.LITTLE技術(shù)在芯片內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了核心的最佳搭配，通過動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)它們的運(yùn)作和休眠，以及GPU的配合，便可達(dá)到最低的能耗。在某款8核SoC芯片(4個(gè)A15、4個(gè)A7)上運(yùn)行“憤怒的小鳥”游戲，除了在選擇關(guān)卡時(shí)，A15會(huì)很快運(yùn)行一下，其他時(shí)間任務(wù)都是由A7處理。這也表明A7在性能方面已非常強(qiáng)大，在處理大型游戲時(shí)已經(jīng)足夠使用。在需要更大性能的應(yīng)用中，八個(gè)核心則有可能同時(shí)工作。而對(duì)于圖像處理，比如照片編輯器對(duì)照片進(jìn)行濾鏡處理，Mali GPU則會(huì)非常強(qiáng)勢(shì)地運(yùn)行。將A15、A7和Mali同時(shí)運(yùn)行，就可以保證最快的性能;若要兼顧功耗，就可以僅由A7和Mali處理。

ARM多媒體處理器事業(yè)部市場(chǎng)營(yíng)銷副總裁Dennis Laudick補(bǔ)充說，雖然CPU也能夠?qū)崿F(xiàn)圖像處理，但GPU在架構(gòu)上顯示出了優(yōu)勢(shì)。在移動(dòng)設(shè)備上的App包含有不同濾鏡，用不同濾鏡對(duì)CPU和GPU做比較，GPU速度比CPU快出3倍~6.5倍。GPU非常擅長(zhǎng)于處理圖像這種數(shù)據(jù)量大、環(huán)路相對(duì)較小的應(yīng)用，而CPU則比較擅長(zhǎng)處理多任務(wù)應(yīng)用。目前，CPU所能處理的內(nèi)存的帶寬沒有GPU寬，所以它的數(shù)據(jù)吞吐量和速度沒有GPU快。