今年华为发布的麒麟980芯片是首款基于arm cortex-a76开发商用的7nm处理器,其优异表现除了赢得性能的同时,更是赢尽了口碑。那么麒麟980上采用的cortex-a76有什么过人的表现呢?新架构的出现对手机移动处理器市场有什么影响?本文就和大家进行探究。
cortex a76能否达到arm的性能预测?
arm公司曾表示cortex-a76架构的时钟频率最高可达到3ghz。但据anandtech的作者表示,3ghz这个频率在实际中是难以展示的,如果2.5ghz的运行频率来进行测试的话会更符合实际,所以麒麟980的时钟频率也在2.6ghz的范围,符合预期。
3ghz的cortex a76会比2.4ghz的cortex a73(相当于高通骁龙835)在性能整数和浮点计算方面分别提升了1.9和2.5倍。如果是以2.6ghz的时钟频率来测试的话,还会有1.65和约2.15倍的性能提升。
在geekbench 4单核性能中,采用cortex a76架构的麒麟980整数计算跑分提升了1.77倍,浮点计算跑分提升了2.21倍,超出性能预期,这很有可能是麒麟980的芯片配置是4mb l3有关。
ipc对比中,cortex a76与cortex a73相比在整数和浮点中分别提升了1.58倍和1.79倍。
麒麟980的cortex a76在整数和浮点分数方面分别提高了1.89倍和2.04倍。 在ipc方面,基于cortex a73架构的麒麟970和骁龙835增幅更为显着,提升分别为1.78倍和1.92倍。
因为麒麟980的性能比预期的要好,实际只采用2.6ghz的运行频率,就达到了预估的3ghz时钟频率时的性能。
内存子系统的性能非常重要的部分
cpu性能中有一个方面一直被误解,就是内存子系统的性能。其实cpu的带宽可以非常宽,且具有任何数量的执行资源,但是不管微架构有多大,如果内存子系统(缓存,内存控制器)不能保持设备正常地输入数据的话那么它的作用就不重要了。
另一方面,现在的移动设备的工作负载增加,速度也正在加快。app也变得更大、更复杂,并且它们处理的数据也是显著增长的。
在specint2006中,大部分数芯片的分数与geekbench4中所预测的差别不大,唯一的显著的差异是苹果的a11和a12芯片,这两款芯片展现出比geekbench4更强的spec工作负荷性能。
在specfp2006中,苹果a12能够展示出在specfp中比gb4 fp更大的工作负载,这说明了苹果新一代处理器引入了巨大的内存子系统性能改进。 反过来exynos 9810在spec中的性能要比geekbench4中的差得多,表明其cpu内存和缓存子系统在很大程度上落后于竞争对手 。
而采用了cortex a76架构的麒麟980在这方面则取得比较好的平衡,spec和geekbench4之间的性能并没有太大差异。
顶级能源效率,但绝对性能仍然远远落后于苹果
arm提出在相同的功率使用情况下,cortex a76的性能比cortex a75高40%;而在相同性能下,cortex a76使用的功率仅为cortex a75的一半。
从实际结果来看cortex a76是超过了预期,这也验证了arm的说法。并且由于cortex a76超越了ipc预测,它能够在比3ghz更高效的频率点上实现目标性能。
结果显示麒麟980的性能要比骁龙845高45-48%,同时在同样性能下工作能量消耗要比骁龙845低25-30%。如果要降低麒麟980的时钟频率,或以1.9ghz a76能量效率以匹配骁龙845的性能点,可以很容易地看到麒麟980才消耗不到一般的能量。
在相同的功率下cortex a76的性能提高40%。arm选择了一个任意的750mw来进行比较。事实上cortex a76的cpu是要更耗电的,单核有源平台的功耗上升了14-21%。
麒麟980的能源效率略高于a12,意味着两颗芯片的每瓦性能几乎完全相同。区别在于苹果能够实现61-74%的性能优势,线性增加60-70%的功耗。
总结
三星在上周正式发布了exynos 9820,但在基准测试中表现却略显逊色 ,不仅是因为调度程序问题,还有微体系结构不平衡所导致的。而麒麟980能够超过exynos 9810的峰值性能,但能源消耗却只有exynos 9810的一半。
三星官方宣称,exynos 9820的性能提升20%或功耗提高40%,其中“或”字是重点。 以2.7ghz作为基准比较的话,性能基本可以与cortex a76匹敌,但其糟糕的能效依然是没有改善。如果将更高效的2.3ghz结果作为基准性能,虽然效率提高40%能与麒麟980处于同等水平,但又会带来性能不足的问题。
arm承诺下一代cpu性能提升15-20%。arm在这方面的优势在于可以在强大的功率范围内提供更好的芯片性能。
另一方面,arm新的服务器核心—ares应该是enyo/a76的基础设施,也是最近宣布的neoverse系列cpu内核的一部分,而且在单个芯片上可以设置32或64个核心, 因此我们有理由期待未来几个月在移动领域会出现更多新产品。
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