意法愛立信移動(dòng)平臺(tái)多核處理技術(shù)(三)
)實(shí)際上,我們似乎用兩個(gè)不同的處理器設(shè)計(jì)取得了相同的效果(見圖9)。其中一個(gè)是為高性能優(yōu)化的,另一個(gè)則是為低功耗優(yōu)化的,但是我們只使用一個(gè)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(zhuǎn)換。意法·愛立信將這個(gè)概念稱為 “eQuad”,最終特性相當(dāng)于甚至高于前文提及的異構(gòu)四核處理器。
圖10 比較了我們的首款 FD-SOI 產(chǎn)品 NovaThor? L8580 與采用big.LITTLE 配置的四核處理器;前者內(nèi)置一顆基于兩個(gè)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?yàn)殡妷?頻率范圍被擴(kuò)展,不論是在高頻工作還是低功耗時(shí),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(gòu)。除更高的性能和更低的功耗外,還有一個(gè)重要優(yōu)勢(shì):采用簡(jiǎn)單的傳統(tǒng)的雙核處理器結(jié)構(gòu),且處理器管理軟件的技術(shù)也非常成熟,而big.LITTLE 產(chǎn)品則需要前文討論的異構(gòu)多核處理器所需的復(fù)雜的軟硬件管理方法。
意法·愛立信計(jì)算技術(shù)開發(fā)藍(lán)圖
意法·愛立信計(jì)算產(chǎn)品戰(zhàn)略與開發(fā)藍(lán)圖 (圖11) 反映了目前可以例證的觀點(diǎn):采取能夠讓當(dāng)代手機(jī)軟件充分發(fā)揮處理器全部潛能的方式,充分利用隨著硅技術(shù)演進(jìn)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(shè)計(jì)頻率更高的雙核處理器,同時(shí)遵守移動(dòng)功耗限制標(biāo)準(zhǔn),比復(fù)制缺乏主動(dòng)性的設(shè)計(jì),開發(fā)頻率較低的四核處理器,需要投入更大的研發(fā)資源。我們始終堅(jiān)持這個(gè)發(fā)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(duì)軟件代碼做任何修改,要想發(fā)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(fā)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(shù)演進(jìn)。
像PC 處理器一樣,移動(dòng)處理器的頻率提升遲早受到功耗限制。我們的下一代產(chǎn)品還將受益于取得的硅技術(shù)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(dá)到飽和狀態(tài),轉(zhuǎn)向四核處理器是繼續(xù)提升性能的唯一途徑。希望軟件在此之前有長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展,以便更有進(jìn)攻性的四核處理器的全部潛能被全部發(fā)揮出來。
結(jié)論
本文重點(diǎn)介紹了PC 機(jī)處理器與智能手機(jī)處理器在產(chǎn)品演進(jìn)路線上的主要不同之處:2005 年,機(jī)處理器頻率引起的功耗達(dá)到飽和后,PC 多核處理器上市,這是必然結(jié)果;而智能手機(jī)的多核處理器卻遠(yuǎn)在頻率飽和前就提前問世。
手機(jī)提前進(jìn)入雙核時(shí)代要?dú)w功于PC 業(yè)。雙核技術(shù)已經(jīng)成熟,可隨時(shí)實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用。雙核處理器之所以卓有成效,是因?yàn)椋涸诓僮飨到y(tǒng)和應(yīng)用軟件內(nèi),存在原生、但有限的并行代碼。然而,從雙核演進(jìn)到四核主要是智能手機(jī)市場(chǎng)的進(jìn)攻性營銷策略導(dǎo)致。從技術(shù)層面講,不存在令人信服的動(dòng)因,軟件還不能有效地利用雙核以上的處理器。事實(shí)上,不論是10 年來的PC 業(yè),還是最近的智能手機(jī)業(yè),還沒有充足的動(dòng)力推動(dòng)大多數(shù)開發(fā)人員從事成本昂貴且費(fèi)事的軟件并行化項(xiàng)目。由于雙核以后的處理器需要軟件并行化,這導(dǎo)致現(xiàn)有的四核處理器無法發(fā)揮全部潛能。
評(píng)論