雖然目前智能手機和平板之類的設(shè)備已經(jīng)對極致性能沒有了太多的訴求，但VR又成了下一個著力點，近日ARM就在Computex 2016上公布了可以說是為VR設(shè)備的沉浸式體驗準備的Cortex-A73新架構(gòu)，均對VR的性能和顯示需求做好了準備。

功耗優(yōu)化多過性能 ARM Cortex-A73解析

    回顧一下前任A72，作為big.LITTLE架構(gòu)里的大核在今年的主流市場得到了廣泛應(yīng)用，驍龍650里有兩個，驍龍652里有四個，麒麟950/955里有四個，聯(lián)發(fā)科Helio X20/X25里有兩個，當(dāng)然考慮到各自的不同定位，工作頻率及制程工藝上的選擇都各有不同；從產(chǎn)品分布可以看出，今年的Cortex-A72并不如前任Cortex-A57那樣在高端市場吃香（驍龍810、Exynos 7420），三星用了半自主架構(gòu)，而高通則徹底回到自主架構(gòu)。

A9~A73發(fā)展歷史回顧

    拋開那顆著名的壽命極長、高能效比的Cortex-A7不說，Cortex-A9是對于ARM來說極為重要的里程碑，采用該架構(gòu)的平臺——諸如蘋果A5、三星Exynos 4210/4412、德儀OMAP 4430/4460都證明了A9的成功。

    之后便是毀譽參半的Cortex-A15，性能相比之前突飛猛進的同時帶來了不小的功耗和發(fā)熱問題，比如Exynos 5250/5410都受其影響，再想想當(dāng)年的核彈Tegra 4什么的……

    而看到這一問題的ARM也在隨后推出了著名的big.LITTLE架構(gòu)，隨之誕生了全球首款真八核Exynos 5422，以及麒麟920等平臺。

    隨著Cortex-A57的登場，ARM陣營正式邁入ARMv8 64位指令集時代，當(dāng)然這也是蘋果A7的功勞，與Cortex-A53結(jié)合的大小核架構(gòu)成為了隨后的主流，其中出現(xiàn)了4大4小、2大4小、不同頻率的兩組4小各種組合方式，并流傳至今；其中有人歡喜有人愁，三星靠Exynos 7420成功奪得眼球，而驍龍810則因為發(fā)熱問題成為了一代尷尬的旗艦。

    在這些主流微架構(gòu)之外，還有2013年7月公布的Cortex-A12以及2014年2月公布的Cortex-A17，短命和不受待見沒讓其成為主流，只有MT6595這樣極少的平臺采用。

A17家族而非A72升級

    而此次的A73并非是簡單的A72升級，這還要從ARM的家族劃分說起，A15、A57、A72屬于Austin家族（來源于ARM位于美國德州奧斯汀的設(shè)計中心），而A5、A7、A53則屬于Cambridge家族（名字來源于ARM總部英國劍橋），A12、A17以及剛剛公布的A73屬于Sophia家族（名字來源于歐洲最大科技園區(qū)索菲亞，也就是ARM法國CPU設(shè)計中心所在地）。

    雖然命名上Cortex-A73看似是A72的升級，但是從技術(shù)層面講，它其實是A17的進化版本，整體微架構(gòu)、流水線、寬度設(shè)計都與之類似，反而和A72差別很大，并且，A73也沒有保留A72的三發(fā)射，而是采用了與之前的Sophia家族微架構(gòu)相同的雙發(fā)射。而ARM此次的宣傳顯然也是側(cè)重能效而非性能，對于前兩代動輒5W甚至10W的峰值功耗來說，ARM期待Cortex-A73能夠長效的保持高性能，而不是因為短暫高頻運行后發(fā)熱降頻，換句話說，要持久…

    對比一下A73與A72的流水線圖，你就能發(fā)現(xiàn)設(shè)計思路上的顯著不同。Cortex-A72采用了15級以上的亂序流水線設(shè)計、128位預(yù)取指令、3發(fā)射解碼、每個時鐘周期分配最多5個微操作、滿足最多7個發(fā)射隊列進入8個執(zhí)行流水線。

    而A73的設(shè)計頗似A17，流水線深度較A72有所減少，預(yù)取階段從A72的5級減少為4級，進入浮點流水線的微操作還經(jīng)過一個額外的取指階段，整個流水線只有11~12級。

    由此可以看出A73的設(shè)計基于跟A17相同的邏輯，通過優(yōu)化流水線、資源和接口來在可實現(xiàn)的最小功耗水平上獲取最高的性能。ARM也表示他們還特別進行了32位/64位狀態(tài)下的平衡優(yōu)化。

    性能提升上，ARM表示A73在所有重要的移動應(yīng)用上都具備超越A72的性能表現(xiàn)，不過給出的對比倒是不多，比如BBench網(wǎng)頁載入測試性能相比A72提升10%，F(xiàn)FMEG解碼多媒體性能提升5%，內(nèi)存存取性能提升15%。

    而更被看重的性能方面，整數(shù)應(yīng)用當(dāng)中A73有25%的功耗降低，浮點和二級緩存應(yīng)用當(dāng)中有30%左右的降低，ARM也表示在相同的頻率下，A73整體相對于A72有著20%的功耗降低。 

    10nm制程讓A73的尺寸在相同性能下比A72小25%，因此雙核A73的尺寸基本跟四核A53相同，特別是在如今眾多采用4+4 A53設(shè)計的處理器性能表現(xiàn)并不搶眼的情況下，這一組合有望被2xA73+4xA53的設(shè)計替代，在核數(shù)減少單線程性能大幅提升的同時保持相同的芯片面積。