都是ARM的“子孫”，自主研發(fā)處理器實(shí)力何在？

最近，國(guó)產(chǎn)芯片成為了網(wǎng)絡(luò)熱詞，在“愛(ài)國(guó)”的大趨勢(shì)下，動(dòng)輒就標(biāo)榜“自主研發(fā)”。從桌面級(jí)平臺(tái)的“龍芯”開(kāi)始，到后來(lái)的服務(wù)器平臺(tái)。

“自主研發(fā)”似乎成了一個(gè)比“國(guó)貨”更有價(jià)值的詞匯，老有一種騙經(jīng)費(fèi)的錯(cuò)覺(jué)。但看起來(lái)又顯得有些掉價(jià)，甚至是稍顯荒唐。怎么說(shuō)?

今天的冷知識(shí)，我們就聊一聊自主研發(fā)手機(jī)移動(dòng)處理器。

怎樣才算自主研發(fā)?

從表面上說(shuō)，手機(jī)處理器分 CPU、GPU、基帶三個(gè)大部分。當(dāng)然，主板上還有許多射頻芯片、緩存單元等等附件。一般廠商，都會(huì)從 CPU 與 GPU 部分開(kāi)始進(jìn)入自主研發(fā)階段。

CPU 自主研發(fā)：目前市面上基本所有手機(jī)的 CPU 都基于 ARM 的底層。

ARM 是一家英國(guó)知名的半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司，世界上 95% 的微處理器都是它們的“子孫”。

蘋(píng)果、三星、華為、高通、聯(lián)發(fā)科、小米松果都基于 ARM。基于 ARM 也有幾個(gè)不同的地方，一個(gè)是 ARM 提供的指令集，一個(gè)是 ARM 提供的微架構(gòu)。ARM 公司將自己研發(fā)的指令集叫做 ARM 指令集，同時(shí)它還研發(fā)具體的微架構(gòu)。

舉個(gè)栗子，經(jīng)常說(shuō)的 Cortex-A73、Cortex-A53 都是 ARM 的一種微架構(gòu)。

目前只有具備獨(dú)立的微架構(gòu)研發(fā)能力才算得上一家真正自主研發(fā) CPU 的企業(yè)。

這里還是直接用例子說(shuō)明吧：

① 蘋(píng)果 A 處理器：4 × Cortex-A73 + 4 × Cortex A53 架構(gòu)。因?yàn)橹苯犹子?ARM 指令集以及 Cortex 微架構(gòu)，所以不屬于自主研發(fā)。蘋(píng)果曾經(jīng)考慮收購(gòu) ARM，但最終后者落入了軟銀之手。

② 高通驍龍?zhí)幚砥鳎夯?Cortex-A73 改良而成的 Kryo 八核，套用了 Cortex-A73 的指令集，但使用的是自主研發(fā)的微架構(gòu)，我們普遍認(rèn)定這樣才算是自主研發(fā)。

高通曾經(jīng)在驍龍 810 上直接套用了 Cortex-A57 + Cortex-A53 的指令集，然后沒(méi)調(diào)試好，就燒起來(lái)了。

說(shuō)實(shí)話(huà)，自己做一個(gè)微架構(gòu)一點(diǎn)都不簡(jiǎn)單，內(nèi)部要協(xié)調(diào)各大原件之間的協(xié)作才能得到最好的性能。

能夠生出協(xié)作解決方案，目前算是行業(yè)比較高端的能力了，高通與三星均具備這個(gè)實(shí)力。

GPU 自主研發(fā)：手機(jī)處理器 GPU 目前也有幾種類(lèi)型，ARM 的公版 Mali 系列、Imagination Technologies 的 PowerVR 系列、高通 Adreno 系列。

以前還有英偉達(dá)的 Tegra“核彈”，不過(guò)已經(jīng)退出移動(dòng)領(lǐng)域了。

到了 2017 年，所有生產(chǎn)并銷(xiāo)售處理器的廠商里，大抵只有高通算得上是自研 GPU，其余基本都是直接挪用公版，再修修改改。

ARM 的 Mali GPU 作為公版 GPU，也出現(xiàn)了一些比較特殊的情況：

① 三星 Exynos 處理器走上了“低頻多核”的路子;

② 華為、聯(lián)發(fā)科則是“少核高頻”的方案;

③ 聽(tīng)說(shuō)小米的松果處理器也會(huì)選擇“少核高頻”方案。

理論上，GPU 以低頻多核心為王，性能比輸出最理想。

PowerVR 作為蘋(píng)果御用 GPU 方案大廠的地位不容忽視，即將推出的 Helio X30 同樣用了 PowerVR 的 GPU ，實(shí)際運(yùn)行性能是業(yè)界比較期待的。

你以為打造一枚處理器就這么簡(jiǎn)單嗎?并不是唱衰“國(guó)貨”，而是透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)。不捧殺，也不否定。小米的松果處理器，距離一枚能堪大任的頂級(jí) CPU 還有多遠(yuǎn)?想太多了，整塊處理器除了 CPU 以及 GPU 之外還有 ISP DSP 信號(hào)基帶之類(lèi)的一大堆東西。

以上說(shuō)的只是一部分很淺顯的東西。還是那句話(huà)，日子還很長(zhǎng)。

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