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ARM公布Cortex-A75/A55 亮点却是DynamIQ

其它教程2022-09-15 阅读()
硬件(英文名Hardware)是计算机硬件的简称,是指计算机系统中由电子,机械和光电元件等组成的各种物理装置的总称。这些物理装置按系统结构的要求构成一个有机整体为计算机软件运行提供物质基础。简言之,硬件的功能是输入并存储程序和数据,以及执行程序把数据加工成可以利用的形式。
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ARM在2017台北国际电脑展前夕宣布推出基于ARM DynamIQ技术的全新处理器,包括ARM Cortex-A75处理器、ARM Cortex-A55处理器和ARM Mali-G72 图形处理器,旨在进一步加速提升人工智能体验。

ARM发布Cortex-A75/A55 亮点却是DynamIQ

多年功臣A53终于更新

沿用多年的big.LITTLE架构被更新为DynamIQ多核技术,常规更新包括了大核部分的Cortex-A75以及小核部分的Cortex-A55;在大核更新了Cortex-A72、A73两代之后,应用极为广泛、3年内出现在15亿台终端里的小核部分A53也终于换代了。当然,同期公布的还有新的GPU架构Mali-G72。

ARM发布Cortex-A75/A55 亮点却是DynamIQ

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ARM发布Cortex-A75/A55 亮点却是DynamIQ
Cortex-A75、A55各自相比上代性能提升

简单粗暴地说,性能上以最接地气的GeekBench 4来看,大核新架构也就是A75的性能是原来A73的1.34倍,小核A55是原来A53的1.21倍。

全新多核技术DynamIQ造就单从集八核

2011年big.LITTLE成为全球首次应用于手机市场的异构处理技术,该技术的架构包括一个高性能“大”(big)CPU集群和一个高效率“小”(LITTLE)CPU集群,它们之间通过一致互联实现连接。在该架构上运行的软件(全局任务调度)可以将正确的应用程序任务调度到正确的CPU上。

多年以来,CPU不断推陈出新,以实现更多功能、更强性能和更高能效。软件层也得到了更新,引入了更加智能化的任务调度算法。然而,在此期间,硬件技术架构基础却基本保持不变,仍是大小两个(或多个)CPU集群。

ARM发布Cortex-A75/A55 亮点却是DynamIQ
big.LITTLE与DynamIQ

尽管“大”CPU和“小”CPU的潜在组合方式保持不变,DynamIQ却带来了一种可以改变异构处理格局的新型技术架构。它的做法是将大小两个集群合并,从而形成一个兼具大小CPU、完全集成化的CPU集群。使用DynamIQ技术构建的big.LITTLE设计被称为DynamIQ big.LITTLE。

DynamIQ big.LITTLE技术在CPU集群中引入了智能化功耗功能,有助于在一定发热量之内最大限度地发挥性能。

ARM发布Cortex-A75/A55 亮点却是DynamIQ

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虽然用户体验由于应用程序的不断发展而不断变化,但是有一件事情始终不变:用户体验在响应速度上十分依赖于单线程计算性能。诸如人工智能(AI)和增强现实(AR)之类的高级用途将对用户体验不断提出更高要求。

然而,手机市场很快就提醒我们:发热量限制了设备能够实现的性能大小。热效率问题的范围已经超出了手机市场,它在汽车和笔记本电脑等其他市场也是不容忽视的一大因素。

ARM发布Cortex-A75/A55 亮点却是DynamIQ

为了克服该问题,big.LITTLE依靠动态电压/频率调节(DVFS)等技术,可以实现两个互补的性能域,其中每个性能域都能一致地调节电压和频率。

而DynamIQ通过在单个集群中支持多个可配置的性能域,进一步发展了该技术。这些性能域由单个或多个ARM CPU组成,可以在性能和功耗方面进行调节,并获得更佳的精细程度,比以前的Cortex-A四核心集群在调节精度方面可获得多达4倍的提升。

先进电源管理实现更高能效

ARM发布Cortex-A75/A55 亮点却是DynamIQ

在监控管理系统升级后,大小CPU之间所有任务转移现在都可以通过共享内存在单个CPU集群之内进行,从而提升了能效。共享数据在“大”CPU和“小”CPU之间的转移也可以在单个集群之内进行。从系统角度来看,这减少了数据流量,从而减少了功耗,带来了整体系统效率的优势。

配置上以后的中端产品也不再需要像以往全部采用小核心,而是可以采用1大+7小的配置,以帮助中端产品应对更复杂的应用场景。

ARM发布Cortex-A75/A55 亮点却是DynamIQ

此外,DynamIQ big.LITTLE系统还受益于在CPU集群中可配置更大的缓存空间。该缓存空间大小是完全可配置的,进而可以在集群内进行更大量的异构处理,这样可以减少对外部存储器的访问,从而减少运行某些应用程序时系统使用的功耗。

这也意味着减少了CPU的数据等待时间,从而在降低功耗的同时提高性能。

ARM发布Cortex-A75/A55 亮点却是DynamIQ

DynamIQ big.LITTLE还采用了DynamIQ技术的先进电源管理功能。DynamIQ系统的设计能够加快在不同CPU电源状态(例如开机、关机和休眠)之间的转换速度。这缩短了CPU进入待机模式或掉电模式所花费的时间,从而让进/出待机状态的转换更加高效。此外,还有一项自动内存功耗管理功能,它可以根据CPU上运行的应用程序的类型,智能地调整集群中可用的本地内存量。

总而言之,big.LITTLE改进了受限环境中的功耗和热效率问题,提高了设备的计算能力,从而为消费者提供了更丰富的用户体验。DynamIQ技术让我们站在了一个全新的异构处理时代。更加重要的是DynamIQ big.LITTLE提高了AR和VR等高性能高级用途的效率。


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物理装置按系统结构的要求构成一个有机整体为计算机软件运行提供物质基础。



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