ARM推出的Cortex-A76被描述為一種“完全從零打造的全新架構(gòu)”到底有多厲害

ARM推出的Cortex-A76被描述為一種“完全從零打造的全新架構(gòu)”，到底有多厲害？一提到當(dāng)前的旗艦手機(jī)處理器，大家首先都會想到高通驍龍、三星Exynos、華為海思——不過，如果你對相關(guān)“行業(yè)內(nèi)幕”有所了解，應(yīng)該就會知道它們其實(shí)都是基于同一個“源頭”：英國的ARM（安謀）公司開發(fā)的Cortex系列處理器方案。具體來說，大家喜聞樂見的驍龍845CPU部分就是基于ARMCortex-A75和A55架構(gòu)“改修”而來，上代的驍龍835CPU本質(zhì)上是ARMCortex-A73的“變體”；而華為麒麟960、970等，更是原封不動地買來了公版的ARMCPU和GPU設(shè)計(jì)，就算是這三家中“原創(chuàng)度”最高的三星，旗艦芯片Exynos9810的大核心是自己原創(chuàng)的，但是小核心也是ARM的公版Cortex-A55無誤……當(dāng)然，對于消費(fèi)者來說，這種芯片廠和手機(jī)企業(yè)“集體抱大腿”的行為，其實(shí)并不能算是壞事。因?yàn)榇蠹叶蓟谙嗤幕A(chǔ)架構(gòu)，使用相同的處理器指令集，這當(dāng)然就大大地簡化了新產(chǎn)品的開發(fā)流程，也大大地簡化了軟件開發(fā)者進(jìn)行適配的難度?？梢哉f，正是得益于ARM在移動設(shè)備處理器的統(tǒng)治地位，才使得我們每年都能有新設(shè)備可用，整個手機(jī)業(yè)界才能心無旁騖地開發(fā)新技術(shù)、新產(chǎn)品、“新旗艦”~明白了這個道理，就不難理解當(dāng)ARM于近日官宣“下一代旗艦CPU”Cortex-A76的時(shí)候，幾乎是吸引了全行業(yè)關(guān)注的理由了。ARM說，新核心性能秒殺老旗艦，可是……在ARM的官方宣傳資料里，Cortex-A76被描述為一種“完全從零打造的全新架構(gòu)”，它主打高性能體驗(yàn)，旨在取代近兩年的Cortex-A73、A75兩代大核心。對于Cortex-A76的性能，ARM官方資料提供了對比數(shù)據(jù)：Cortex-A76相比于“上上代”的Cortex-A73，整數(shù)性能提升了90%，浮點(diǎn)性能提升了150%，而綜合起來的性能增幅也有80%。如果是和上一代的Cortex-A75相比，那么綜合性能提升幅度也高達(dá)35%。同時(shí)，ARM還說，由于指令集層面上的改進(jìn)，Cortex-A76運(yùn)行“機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用”時(shí)的性能最高可以提升400%，而在能效比上，新架構(gòu)也有著高達(dá)40%的改進(jìn)……是不是覺得“很好很強(qiáng)大”，別急，讓我們來做個簡單的算術(shù)：在ARM的官方對比資料中，最新款的Cortex-A76測試平臺使用了目前尚未量產(chǎn)的7nm制程，運(yùn)行在3GHz頻率下；而慘遭秒殺的“前前代”Cortex-A73則是基于現(xiàn)有的10nm制程，主頻僅有2.45GHz，同樣被拿來對比的Cortex-A75主頻也是只跑到了2.8GHz——換言之，所謂“80%的性能提升”，其實(shí)并非同頻率下測得，并不能完全反應(yīng)架構(gòu)革新帶來的執(zhí)行效率增加。因此，假設(shè)官方資料中的Cortex-A73性能指標(biāo)為100（參考值），則可以算出，在相同頻率下，全新的A76架構(gòu)同頻性能相比兩代之前的A73，實(shí)際的提升程度是(180/3)/（100/2.45)-100%=47.02%；而如果和當(dāng)下的A75架構(gòu)相比，則實(shí)際同頻性能提升則僅有（180/3)/(145/2.8)-100%=15.9%……一言以蔽之：只考慮架構(gòu)上的改變的話，全新的Cortex-A76其實(shí)并沒有比現(xiàn)有的Cortex-A75強(qiáng)很多。主頻提升換來的性能漲幅，其實(shí)不怎么靠譜有的朋友看到這里，可能已經(jīng)在思考著明年是否有必要換新機(jī)了。不過，當(dāng)然也會朋友提出：沒錯，照這樣算，新架構(gòu)的效能提升是不大，可是它頻率高了不少??！即使IPC（每時(shí)鐘周期性能）不怎么增長，但直接提高主頻，難道不是會帶來更高的最終性能么?筆者承認(rèn)，同頻性能不提升的情況下，直接拉升新處理器的主頻，的確也是一種行之有效的性能提升辦法。這方面典型的例子就是臺式電腦上的英特爾酷睿i77700K與6700K之間的提升——英特爾自家都承認(rèn)，7700K的同頻性能相比6700K完全沒變化。但是靠著高了10%的主頻，7700K的實(shí)際性能就是比6700K高了10%。但是請注意，那是在臺式PC上的情況——在臺式PC上，CPU的功耗、散熱調(diào)節(jié)都十分寬裕，完全可以一直維持在設(shè)計(jì)的最高頻率上?？墒鞘謾C(jī)、或者說移動計(jì)算平臺的情況與臺式PC是完全不同的。在手機(jī)上，不管是多“旗艦”的SoC芯片，其在工作的絕大部分時(shí)間里都根本達(dá)不到標(biāo)稱的最高主頻——2.8GHz的驍龍845，即便是在運(yùn)行3DMARK這樣的高負(fù)載跑分軟件時(shí)，最高也只有2.3GHz的主頻記錄。更不要說3GHz的“Cortex-A76”了——就算用上了7nm制程，其真正在手機(jī)里，也絕不可能一直運(yùn)行在3GHz下。換句話說，當(dāng)這種性能“打折扣”的時(shí)候，它的實(shí)際體驗(yàn)會不會比前代旗艦們有明顯的差異，其實(shí)就很難說了?；蛟S，ARM從一開始就“另有打算”如果說，ARMCortex-A76架構(gòu)“借助”高頻率實(shí)現(xiàn)的性能提升，在實(shí)際的手機(jī)產(chǎn)品上或許并不會帶來明顯的消費(fèi)者感受改善的話，那是否意味著ARM“吹?！边^度了呢？可以這么說，但也存在著另外一種情況：如果，Cortex-A76的假想消費(fèi)級平臺并不只是手機(jī)呢？如果ARM一開始就打算將它用在筆記本、甚至是臺式PC里，那么在充足的供電和散熱加持下，八核心3GHz的全新旗艦，就真的能夠長時(shí)間“火力全開”，發(fā)揮自己的全部性能了。“非常巧”的是，就在ARM官宣Cortex-A76架構(gòu)的同一天，有外媒曝光了高通全新的驍龍1000系列處理器——它的設(shè)計(jì)功耗高達(dá)6.5W，和英特爾的酷睿m系列相當(dāng)，最重要的是，它的確就是專門針對未來筆記本平臺打造的全新產(chǎn)品線?？紤]到ARM處理器原本就相比x86架構(gòu)有著更高的能效比，因此從理論上來說，同為6.5W功耗，高通驍龍1000的性能有望超過英特爾最低端的酷睿產(chǎn)品線，帶來更好的超輕薄筆記本體驗(yàn)。同時(shí)，如果活用“降頻省電”的做法，它也不是不