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为什么高通苹果都爱自主架构SoC它好在哪

芯片  |  2019-07-24  |  来源:潜江物联网云平台

判断工艺优劣还是非常容易的,基本就是纳米数越小代表越先进,采用FinFET晶体管比传统2D晶体管更好。但要判断架构优劣就比较难了,因为有公版和自主架构之分,公版架构了解清楚了命名规则大概就能知晓一二,自主架构由于厂商不同,想从命名上判断就非常困难。这些障碍最终阻碍了我们对于一颗SoC优劣的认识,到底是自主架构强还是公版架构好?不同自主架构间性能孰强孰弱?

对于这些疑问,我们先从指令集聊起。

精简指令集与复杂指令集的博弈

CPU内部用来指导运算和优化的硬程序我们称之为 指令集 ,它是CPU能够直接识别的最底层指令,分为复杂指令集和精简指令集两种。复杂指令集是通过设置一些功能复杂的指令,把一些原来由软件实现的、常用的功能改用硬件的指令系统实现,以此来提高计算机的执行速度,英特尔著名的X86架构就是典型的复杂指令集产物。在计算机刚诞生,部件昂贵、主频低、运行速度慢的年代,这能极大提升处理效率,但随着复杂指令集的日趋庞杂,这种结构越来越庞大,通用性、运行速度开始变差,于是另一种思路驱动的精简指令集就诞生了。

精简指令集的思路是通过简化计算机指令功能,使指令的平均执行周期减少,把较复杂的功能用一段子程序来实现,从而提高计算机的工作主频,同时大量使用通用寄存器来提高子程序执行的速度,ARM公司ARM架构和Imagination Technologies公司的MIPS架构都属于这一体系。

目前流行的移动处理器中,几乎全部采用的都是ARM架构,这种精简指令集架构带来了四大优势:一是体积小、功耗低、成本低、性能强;二是大量使用寄存器且大多数数据操作都在寄存器中完成,指令执行速度更快;三是寻址方式灵活简单,执行效率高;四是指令长度固定,可通过多流水线方式提高处理效率。

ARM架构也分ARMv6、ARMv7、ARMv8等多代。基于ARMv6指令集设计出来的内核是ARM11,它被广泛用于早年的智能机上,尤其在诺基亚的塞班系统中特别常见。ARMv7则是新智能机时代使用最多的架构,我们熟知的Cortex-A7/A8/A9/A15内核都是这一架构的产物。ARMv8指令集发布于2011年11月,它在ARM历史上第一次支持了64位指令集,构成了苹果201 年能首发64位处理器A9的核心基础。

而如今我们常见的自主/非自主处理器架构都基于arm指令集(除了少数的Intel核心为X86指令集)。

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