高通鲍山泉:Krait是Cortex-A15级均衡架构

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    2012年8月17日午后,受高通邀请笔者有机会亲身体验了骁S4 APQ8064移动开发平台(MDP),领略了这颗采用业内最先进Krait CPU架构设计的28纳米制程四核处理器,同时也重新认识了移动图形处理器对于移动终端的意义。体验会结束后,笔者还有幸得到了专访高通公司产品市场总监鲍山泉先生的机会,并深入探讨了Krait与Cortex-A15的关系、骁龙S4系列处理器的真正竞争优势、以及高通与国产手机厂商的合作关系等问题。总的来看,高通公司无论在公司市值层面,还是产品技术研发层面上来看,都确实代表了移动芯片市场的最强音,高通公司所涉足的业务范围已经远远超过了单纯的芯片研发。准确的说,高通公司已经是一家提供芯片研发、底层/上层软件研发、以及后期服务的聚合型芯片厂商


高通鲍山泉:Krait是Cortex-A15级最佳架构
高通公司产品市场总监鲍山泉先生

Krait是Cortex-A15级的最佳均衡架构

    关于高通骁龙处理器,从S3到S4两个系列,从Scorpion到Krait内核架构,始终流传着这样或那样的疑问,到底这其中的原委该如何正确理解,鲍山泉先生给了我们明确的答案。

高通鲍山泉:Krait是Cortex-A15级最佳架构
对于移动CPU来说重要的是:网页浏览、游戏、多媒体、功耗

高通鲍山泉:Krait是Cortex-A15级最佳架构
对于移动终端来说不重要的是:片面强调CPU性能而牺牲功耗

    如果我们打开ARM公司Cortex-A系列的官方页面,就不难发现,实际上Cortex-A处理器适用于具有高计算要求、运行丰富操作系统以及提供交互媒体和图形体验的应用领域,其应用范围横跨智能手机电视机顶盒、无线基础结构的服务器、汽车娱乐导航系统、企业级路由器/无线基站等多个领域。具体到Cortex-A15,官方解释为:可为新一代移动基础结构应用和要求苛刻的无线基础结构应用提供性能最高的解决方案。换句话说,如果把Cortex-A15直接应用在智能手机上,性能可能是最强的,但对于智能手机、平板这样的移动终端来说,其实是不太合适的,比如大家都比较关注的功耗问题。

高通鲍山泉:Krait是Cortex-A15级最佳架构
ARM Cortex-A系列处理器内核架构

高通鲍山泉:Krait是Cortex-A15级最佳架构
Krait是高通公司基于兼容与Cortex-A15相同的指令集,
综合考虑了性能、价格、功耗等全方位因素,重做核心架构的产品,
其功耗相当于Cortex-A7级别,
但性能相当于Cortex-A15级别的平衡型最佳内核架构

高通鲍山泉:Krait是Cortex-A15级最佳架构
在ARM Cortex-A架构基础上,高通独有的微架构设计

    Krait是高通公司基于兼容与Cortex-A15相同的指令集,综合考虑了性能、价格、功耗等全方位因素,重做核心架构的产品,其功耗相当于Cortex-A7级别,但性能相当于Cortex-A15级别的平衡型最佳架构。(ARM MPCore技术允许设计时可配置的处理器支持一个、两个、三个或四个CPU一起运行,同时保持集成的高速缓存一致性。这些多核处理器群集在1级高速缓存边界内完全一致,而且可通过加速器一致性端口(ACP)配置为将有限的一致性扩展到其余的芯片上系统 (SoC)中,Cortex-A5、Cortex-A7、Cortex-A9和Cortex-A15处理器都支持ARM的第二代多核技术。)

高通鲍山泉:Krait是Cortex-A15级最佳架构
高通异步多核心处理器的智能负载平衡

高通鲍山泉:Krait是Cortex-A15级最佳架构
在处理网页文字与视频方面,异步多核能够显著节省CPU性能

    高通公司做过这样一项调查,无论是iOS平台的App Store还是Android平台的Android Market,排名前100名的应用程序,实际上都只是针对单核CPU、单线程做优化的软件开发。如此看来,高通独有的异步多核处理器,才是真正带给用户“均衡”表现的最优解决方案。

高通鲍山泉:Krait是Cortex-A15级最佳架构
高通骁龙S4系列处理器细分为Play、Plus、Pro、Prime四个类别

    以骁龙S4 APQ8064为例,每颗核心都具备的单独的电压控制,换句话说,就是能够根据当前性能需求,自由打开和关闭处理核心。Android系统已经为了提升指令执行效率而开发了GNI接口,即通过软件优化提升整体性能。高通在此基础上,进一步开发了用于内核分配的Service Layer(服务层),最大限度地优化核心执行效率,相比完全套用Cortex-A架构的处理器来说,从某种意义上来说,真正实现了核心与应用程序之间的多任务处理

 

 

    至此,我们终于明确了高通骁处理器与ARM推荐芯片设计方案之间的区别,但是对于高通来说,目前也确实遇到了28纳米工艺制程芯片供小于求的问题。此外,面对联发科、NVIDIA、TI等同类竞品的市场争夺,高通是不是同样能够依靠自身的技术优势,继续保持行业领先地位呢?

    正如高通公司所言,如果以市值衡量一家公司的市场竞争力的话,除高通公司之外所有的芯片厂商市值总和,都赶不上高通公司一家的市值,这一数据相信已经拥有足够的说服力了。(市值以美元计算,高通公司已经是一家市值超千亿美金的芯片厂商,当然类似三星那样自己拥有工厂流水线的芯片商不包括在内。)


高通鲍山泉:Krait是Cortex-A15级最佳架构
网页浏览是综合考验CPU、GPU、无线调制解调器、视频音频引擎的应用场景

    对于移动终端产品来说,CPU已经不是衡量产品综合实力的唯一标准,图形处理器的性能表现,对于移动终端网页浏览、游戏的表现、导航功能等所有用户的流畅性体验,都起到至关重要的所用。大家所熟悉的Adreno,是高通公司从AMD购买的ATI移动图形处理芯片,并且高通公司还成立了专门的游戏开发团队,从事开发工具的宣传,以及与开发者的沟通。

高通鲍山泉:Krait是Cortex-A15级最佳架构
Adreno自动平衡统一渲染相比独立顶点、像素渲染的资源节省优势

高通鲍山泉:Krait是Cortex-A15级最佳架构
高通提供的不仅仅是硬件,而是全方位图形生态系统

    具体到中国市场,目前能够被大家认可的品牌,包括小米手机OPPO智能手机,都是高通认可的、真正有实力的合作伙伴。针对国内手机市场,中低端手机品牌唱主角的局面,高通还专门在上海成立了QRD研发中心,重点为这一类的手机厂商提供包括从全套方案提供到最终产品调试的一站式服务,将产品研发周期缩短至惊人的2个月

    至于极客关心的下一代移动处理器工艺制程,到底会进化到22纳米还是20纳米,高通公司表示仍要看合作的晶圆厂所能达到的最前沿技术水平,目前TSMC(台积电)供货不足的情况,在今年第四季度会得到缓解。此外,目前骁龙S1-S4处理器以架钩划分的方式,很可能会随着技术的演进而发生变化,当用户不再需要HVGA分辨率屏幕手机的时候,骁龙S4 Play系列就会彻底替代骁龙S1,从而形成滚动式的交替更新换代。

 

 

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