分享Cortex-A15架構(gòu)具有哪些優(yōu)勢？

移動(dòng)計(jì)算的發(fā)展速度幾乎超出了所有人的預(yù)期，在單核、雙核過去后，四核心潮流又涌動(dòng)而來。雖然相比核心數(shù)量，核心架構(gòu)的關(guān)注度要低一些，但它的重要性和進(jìn)化幅度一點(diǎn)也不遜色。從早期的Cortex–A8，到目前主流的Cortex-A9，再到前不久三星發(fā)布的全球首款Cortex-A15架構(gòu)處理器Exynos 5，核心架構(gòu)的改進(jìn)一直在穩(wěn)步向前。那么，架構(gòu)變化是怎樣影響CPU性能的?Cortex-A15架構(gòu)的處理器又有哪些優(yōu)勢呢?

Cortex-a15是由英國ARM公司推出的一款高性能處理器架構(gòu)，它于2012年正式發(fā)布。cortex-a15在性能上得到了大大改進(jìn)，相比于早期版本的cortex-a9，性能提升了5倍。另外，cortex-a15還支持更高效的指令集，運(yùn)行速度更快。cortex-a15在應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，它主要用于高性能的移動(dòng)設(shè)備，如智能手機(jī)、平板電腦和筆記本電腦。此外，它還被廣泛應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)和服務(wù)器領(lǐng)域。cortex-a15的主要優(yōu)勢在于其高性能、低功耗和高度可擴(kuò)展性。在技術(shù)上，cortex-a15的優(yōu)勢主要在于其設(shè)計(jì)具有“管線抽象”和“超標(biāo)量流水線”的特點(diǎn)。這使得cortex-a15的指令執(zhí)行效率更高，能夠更快地處理數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序。另外，cortex-a15還支持多個(gè)核心，這意味著它可以更好地應(yīng)對高負(fù)載的情況。

Cortex-A15 MPCore處理器，相比當(dāng)前的高級智能手機(jī)處理器，可在同等功耗水平上帶來5倍的性能提升。Cortex-A15處理器基于ARMv7-A Cortex微架構(gòu)，單個(gè)處理器集群內(nèi)擁有1-4個(gè)SMP處理核心，彼此通過AMBA 4技術(shù)互聯(lián)，支持一系列ISA，能夠在不斷下降的功耗、散熱和成本預(yù)算基礎(chǔ)上提供高度可擴(kuò)展性解決方案，廣泛適用于下一代智能手機(jī)、平板機(jī)、大屏幕移動(dòng)計(jì)算設(shè)備、高端數(shù)字家庭娛樂終端、無線基站、企業(yè)基礎(chǔ)架構(gòu)產(chǎn)品等等。 該處理器主頻最高可達(dá)2.5GHz，并可根據(jù)不同應(yīng)用領(lǐng)域靈活調(diào)整，比如智能手機(jī)和移動(dòng)計(jì)算的1-1.5GHz單/雙核心、數(shù)字家庭娛樂的1-2GHz雙/四核心、家庭和Web 2.0服務(wù)器的1.5-2.5GHz四/八核心乃至更大規(guī)?；ヂ?lián)。

對于Cortex-A9架構(gòu)設(shè)計(jì)高效而精簡。典型的Cortex-A9架構(gòu)每個(gè)核心配置了兩個(gè)解碼引擎，每個(gè)時(shí)鐘周期可以執(zhí)行兩條解碼命令。浮點(diǎn)單元配置方面，Cortex-A9架構(gòu)搭配了一個(gè)VFPv3浮點(diǎn)引擎和一個(gè)NEON多媒體指令引擎。整數(shù)單元配置上，兩個(gè)ALU單元、一個(gè)地址單元和一個(gè)乘法單元，組成了Cortex-A9的整數(shù)計(jì)算模塊。緩存配置方面是32KB L1指令緩存和32KB L1追蹤緩存，以及1MB L2緩存。

那么Cortex-A15的變化在哪里呢?從這張簡略的Cortex-A15核心架構(gòu)圖上來看，典型的Cortex-A15架構(gòu)每個(gè)核心的指令解碼單元增加了一個(gè)，達(dá)到了3個(gè)，這樣每周期可以處理三條指令，指令解碼效能理論上比Cor tex-A9提升了33%。在浮點(diǎn)計(jì)算性能方面，Cortex-A15使用了兩個(gè)VFP v4引擎和兩個(gè)NEON引擎，相比前代Cortex-A9的VFP v3引擎而言，VFP v4支持IEEE 754浮點(diǎn)規(guī)范，性能大約提升一倍。整數(shù)方面，Cortex-A15擁有兩個(gè)地址引擎，雖然在ALU和MUL配置方面和Cortex-A9相當(dāng)，但是整體性能也要提升不少。Cortex-A15的緩存設(shè)計(jì)沒有太大變化，不過借由內(nèi)部架構(gòu)的加強(qiáng)，Cortex-A15輕松勝出Cortex-A9基本上是毫無疑問的。

舉例：三星Exynos 5處理器

Exynos 5處理器有雙核和四核兩個(gè)版本，首批發(fā)布的型號為雙核版本Exynos 5 Dual。目前已知的參數(shù)有：采用32nm HKMG(High-K絕緣層+金屬柵極)工藝制造，屬于32bit-RISC架構(gòu)的SOC片上系統(tǒng)處理器。Exynos 5 Dual擁有兩個(gè)Cortex-A15核心，高主頻1.7GHz，每個(gè)核心擁有獨(dú)立64KB L1緩存(共計(jì)128KB)和共有1MB L2緩存。內(nèi)存部分，新的處理器可以支持雙通道LPDDR3/DDR3 800MHz，大帶寬可以達(dá)到12.8GB/s。這樣的帶寬可以應(yīng)付高分辨率下桌面刷新、3D游戲、高清視頻解碼等應(yīng)用需要。

在很多用戶比較關(guān)注的圖形處理部分，Exynos 5采用的是來自于ARM原生Mali-T604。這顆GPU的API可以支持DirectX 11(GPU功能只支持到Direct3D featurelevel 9.3)和OpenCL 1.1，因此可以支持GPGPU計(jì)算。三星官方宣稱Exynos 5 Dual的圖形性能至少是上代Exynos 4的兩倍。