意法愛立信移動平臺多核處理技術(三)

)實際上,我們似乎用兩個不同的處理器設計取得了相同的效果(見圖9)。其中一個是為高性能優化的,另一個則是為低功耗優化的,但是我們只使用一個電路,通過改變體偏壓,利用電壓控制高性能和低功耗模式的轉換。意法·愛立信將這個概念稱為 “eQuad”,最終特性相當于甚至高于前文提及的異構四核處理器。
圖10 比較了我們的首款 FD-SOI 產品 NovaThor? L8580 與采用big.LITTLE 配置的四核處理器;前者內置一顆基于兩個ARM Cortex-A9 處理器的 eQuad 處理器,后者的工作頻率在最近新推出的四核處理器中具有代表性。因為電壓/頻率范圍被擴展,不論是在高頻工作還是低功耗時,在相同的功耗下總能提供更高的性能,這歸功于Cortex-A9 處理器。與相比,Cortex-A9 是ARM 的上一代處理器架構。除更高的性能和更低的功耗外,還有一個重要優勢:采用簡單的傳統的雙核處理器結構,且處理器管理軟件的技術也非常成熟,而big.LITTLE 產品則需要前文討論的異構多核處理器所需的復雜的軟硬件管理方法。
意法·愛立信計算技術開發藍圖
意法·愛立信計算產品戰略與開發藍圖 (圖11) 反映了目前可以例證的觀點:采取能夠讓當代手機軟件充分發揮處理器全部潛能的方式,充分利用隨著硅技術演進而不斷提高的處理器性能,這意味著速度較快的雙核處理器是最佳選擇。
值得一提的是,設計頻率更高的雙核處理器,同時遵守移動功耗限制標準,比復制缺乏主動性的設計,開發頻率較低的四核處理器,需要投入更大的研發資源。我們始終堅持這個發展方向的原因是,目前軟件性能直接受益于更高的頻率,而無需對軟件代碼做任何修改,要想發揮雙核以上的處理器的全部潛能,需要在軟件上投入巨大的研發資源。
考慮到將來,我們正在研究各種不同的可行方案,其中包括四核處理器以及此后的技術演進。
像PC 處理器一樣,移動處理器的頻率提升遲早受到功耗限制。我們的下一代產品還將受益于取得的硅技術突破,但是,將來頻率開始無限接近PC 處理器的情況,不可避免地達到飽和狀態,轉向四核處理器是繼續提升性能的唯一途徑。希望軟件在此之前有長遠的發展,以便更有進攻性的四核處理器的全部潛能被全部發揮出來。
結論
本文重點介紹了PC 機處理器與智能手機處理器在產品演進路線上的主要不同之處:2005 年,機處理器頻率引起的功耗達到飽和后,PC 多核處理器上市,這是必然結果;而智能手機的多核處理器卻遠在頻率飽和前就提前問世。
手機提前進入雙核時代要歸功于PC 業。雙核技術已經成熟,可隨時實現和應用。雙核處理器之所以卓有成效,是因為:在操作系統和應用軟件內,存在原生、但有限的并行代碼。然而,從雙核演進到四核主要是智能手機市場的進攻性營銷策略導致。從技術層面講,不存在令人信服的動因,軟件還不能有效地利用雙核以上的處理器。事實上,不論是10 年來的PC 業,還是最近的智能手機業,還沒有充足的動力推動大多數開發人員從事成本昂貴且費事的軟件并行化項目。由于雙核以后的處理器需要軟件并行化,這導致現有的四核處理器無法發揮全部潛能。
評論