為削減智能手機(jī)CPU耗電量——ARM推出big.LITTLE技術(shù)

　　英國ARM公司為削減智能手機(jī)及平板終端等CPU耗電量而推出了“big.LITTLE技術(shù)”。該技術(shù)可相應(yīng)于終端的處理負(fù)荷，分別使用微架構(gòu)各異的CPU內(nèi)核群（群集），從而兼顧低耗電量和高性能。

　　從原理上來說，只要是指令集架構(gòu)相同的CPU內(nèi)核均可適用big.LITTLE技術(shù)，目前可使用的是Cortex-A15和Cortex-A7的組合。處理性能在必要時用高性能的Cortex-A15執(zhí)行處理，在空閑時和負(fù)荷較低時則用電力效率較高的Cortex-A7（圖1）。

　　圖1：切換不同的內(nèi)核（點(diǎn)擊放大）

　　不同工作頻率的利用時間示例

　　據(jù)ARM介紹，當(dāng)CPU的不同工作頻率的利用狀況為以下情況時，通過利用big.LITTLE技術(shù)，可將CPU的耗電量削減70％以上。此時，Cortex-A15的利用時間占12％，Cortex-A7為88％。

　　目前以Task Migration型為主

　　big.LITTLE技術(shù)的使用模式主要有兩種：（1）相應(yīng)于處理負(fù)荷切換使用大小內(nèi)核的Task Migration型，（2）利用大小內(nèi)核驅(qū)動單一OS作SMP運(yùn)行的MP（multiprocessing）型。

　?。?）的Task Migration型是開篇提到的利用方法，是以前就存在的DVFS的擴(kuò)展方法。當(dāng)處理負(fù)荷降低到一定水平時，就可切換為Cortex-A7。同時運(yùn)行的只有Cortex-A15或Cortex-A7其中一方的群集。

　?。?）的MP型會相應(yīng)于每項(xiàng)任務(wù)的負(fù)荷，由OS調(diào)度器判斷并決定是由Cortex-A15還是Cortex-A7來執(zhí)行任務(wù)。如果沒有需要高處理性能的任務(wù)，就會關(guān)閉未分配到任務(wù)的內(nèi)核電源。

　　ARM公司項(xiàng)目管理部處理器事業(yè)部董事John Goodacre表示，big.LITTLE技術(shù)目前主要以（1）的Task Migration型的利用模式為主。

　?。?）的MP型需要大幅修正OS調(diào)度器等。這是因?yàn)?，支持SMP的OS一般會均等利用多個內(nèi)核，不具備電力效率各異的異構(gòu)群集這一概念。因此先采用（1）。

　　還將考慮采用第三種利用模式

　　最初，（1）的Task Migration型為群集間的切換及內(nèi)核間的硬件差異吸收，而采用了虛擬化技術(shù)，不過“只是在Task Migration型的原型中沿用了虛擬化技術(shù)。實(shí)際產(chǎn)品中虛擬化技術(shù)的采用不是必需的”（ARM公司的Goodacre）。

　　另外，Goodacre還表示，big.LITTLE技術(shù)除了上述（1）和（2）之外，還在探討可謂是二者混合版的以Linaro等為主的第三種利用模式。（記者：進(jìn)藤 智則，《日經(jīng)電子》）