輕松讀懂移動處理器 CPU微架構(gòu)全解析
中低價位的智能手機勢必成為 2013 年亮點，海量的千元以下甚至 600 元以下的智能手機、平板電腦將會在這一年推出，不過因為成本限制，它們在各方面的規(guī)格必然比更高價位的產(chǎn)品有所削弱，其中之一當(dāng)然是必定搭載的應(yīng)用處理器。
中低價位市場是 ARM 所最擅長的領(lǐng)域，目前它的產(chǎn)品線中除了像當(dāng)年 Apple iPhone 1 所使用的 ARM11 內(nèi)核外，還有接替 ARM11 的 Cortex-A5 以及接替 Cortex-A8 的 Cortex-A7。
| ARM 微架構(gòu)對比 | ||||||
| ARM11 | Cortex A5 | Cortex A7 | Cortex A8 | Cortex A9 | Cortex A15 | |
| 解碼能力 | 單路 | 單路 | 雙路 | 雙路 | 雙路 | 三路 |
| 整數(shù)流水線 | 8 級 | 8 級 | 8 級 | 13 級 | 8 級 | 15 級 |
| 亂序執(zhí)行 | 否 | 否 | 否 | 否 | 是 | 是 |
| 浮點單元 | VFP11 (流水線式) |
VFPv4 (流水線式) |
可選 VFPv4 (流水線式) |
VFPv3 (非流水線式) |
可選 VFPv3 (流水線式) |
VFPv4 (流水線式) |
| SIMD（NEON） | 不具備 | 可選 MPE (128-bit) |
可選 MPE (64-bit) |
具備 (64-bit) |
可選 MPE (64-bit) |
具備 (128-bit) |
| 半導(dǎo)體制程 | 90nm | 40nm | 40nm | 65nm/45nm | 40nm | 32nm |
| 典型頻率 | 412MHz | 0.3～0.8GHz | 0.8～1.2GHz | 0.6～1GHz | 1.2GHz | 2GHz |
1、Cortex-A5 是目前 Cortex-A 系列中最低階的內(nèi)核，和 ARM11 的 1.2 DMIPS/MHz 性能相比，Cortex-A5 達到了 1.57DMIPS/MHz；
2、Cortex-A5 具備 ARM 最新的 VFPv4 浮點單元和 128-bit NEON 向量處理單元。，相比之下 ARM11 只有老式的 VFP11；
3、Cortex-A5 的制程為 40nm，面積是 90nm 制程 ARM11 的一半。
4、Cortex-A5 可以提供單核、雙核、四核等配置，像聯(lián)發(fā)科就做了一個價格非常低的 Cortex-A5 四核方案，在低價位手機市場里競爭力非常強大。
5、Cortex-A7 的 DMIPS 性能是 1.9 DMIPS/MHz，Cortex-A8 是 2.0 DMIPS/MHz。
6、Cortex-A7 具備硬件整數(shù)除法、虛擬指令、40-bit 內(nèi)存定址能力，所有 Cortex-A15 的程序都能在 Cortex-A7 上執(zhí)行。
7、Cortex-A7 和 Cortex-A8 類似集成了一個低時延（10 周期）的 L2 Cache。
8、Cortex-A7 的整數(shù)流水線是 8 級順序雙發(fā)射，分支預(yù)測單元比 Cortex-A8 更先進，因此在分支預(yù)測能力和分支預(yù)測失敗懲罰方面都會比 Cortex-A8 更好；
9、雖然不能像 Cortex-A8 那樣雙發(fā)射浮點或者 NEON 指令，但是 Cortex-A7 的浮點單元是流水線化設(shè)計。
10、在同樣的制造工藝節(jié)點下，Cortex-A7 的面積是 Cortex-A8 的 1/3～1/2。
11、Cortex-A7 能實現(xiàn)單核、雙核、四核等配置，而 Cortex-A8 只有單核配置。
12、Cortex-A7 在 ARM 的 big.LITTLE 策略中屬于伴核角色，就是給 Cortex-A15 作為低負荷工作的雜役。
從定位上看，我們相信 Cortex-A5 在低價智能手機市場上會有相當(dāng)奪目的表現(xiàn)，而 Cortex-A7 作為非伴核的單獨產(chǎn)品時則更多的會在中低價平板電腦市場上攻城拔寨。
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