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在刚刚过去的CES 2013上，近年来顺风顺水的高通代替微软做了主题演讲并发布了新一代的Krait系列核心，不过没想到很快就被三星那颗惊世骇俗的Exynos 5 Octa八核处理器抢去了风头。也许是对此心有不甘，高通CEO前些天评价这颗处理器“把缺点当卖点”，认为“核战争没有意义，消费者需要的是体验”。这番言论到底是真知灼见呢，还是酸葡萄心理呢？仔细看一看这两颗芯片就能明白。
Exynos 5 Octa：哪儿来的八个核心？ 在这个PC都没普及八核心的年代，手机和平板居然闹着要上八核心，这的确是一件让人匪夷所思的事情。真有那么大的性能需求，让手机连四个核心都不够用，非要上八个？当然不是这样。Exynos 5 Octa虽然号称八核心，但实际上是由两组四核处理器组成的，一组是四核Cortex A15，一组是四核Cortex A7，利用ARM最新发布的CCI-400连在一起工作。为什么要这么费劲，归根到底一句话，Cortex A15实在是太太太太费电了。其实费电倒不是什么问题，降频就是了，问题是Cortex A15吃掉的电力远远大于输出的性能：在32nm HKMG工艺下一颗1.5GHz的Cortex A9只需要大约450mW的功耗，但是Cortex A15一下子蹦到了2W左右，足足翻了四倍还不止——性能提升可远远没这么多，充其量也就是两倍了不得了。这样的东西别说给手机用，即便是给平板都显得很没竞争力，别忘了那厢的Intel可虎视眈眈呢，SoC化的Atom在能耗比上居然已经超越了曾经以省电著称的ARM，配上X86架构兼容和30年来海量的应用资源（跑步跑得动另说），Cortex A15可谓鸭梨山大，平板不够强，手机不够省。所以ARM才捣鼓出这么一个叫big.LITTLE的技术，额外设计一个性能差但是很省电、架构又完全兼容的Cortex A7，把它和Cortex A15两两配对，需要高性能的时候开启A15，不需要的时候开启A7，取长补短，又强大又省电，看起来忒厉害。Exynos 5 Octa就是第一个实现了这个技术的处理器。 那这能叫八核处理器嘛！ 说的也是，高负载开A15，低负载开 A7，这就像干活用电脑，上网用平板，两个东西又不能结合起来用，叫双核不是拿人开涮吗？别急，在这点上可以说三星也没完全忽悠我们。虽然 big.LITTLE技术主要的设计目的是在不同的负荷下启用不同的核心组，实现功耗和性能的最优化配置，但是这个技术还有第二个工作模式，那就是让两组处理器同时开启，用异步非对称多处理器模式组成一个整体，让比如说轻负载的线程跑在A7上，重计算的线程跑在A15上。怎么样，这就是货真价实的八核了吧？虽然必须承认的是，这种模式很显然是不可能在手机上用的（两组核心加起来功耗铁定破10W，哪怕电池撑得住，外壳也受不了），所以虽然八核心不算是胡扯，但至少也是个大忽悠。高通可能就是看不爽这一点才嘲讽的。 那这就是个完美的设计咯？ 商业世界，你要是相信厂家的PPT，年可是都会过错的。换了你你也会拼命吹嘘技术美好的地方，之于不怎么美好的地方嘛……反正只要让你掏了钱，剩下的就不重要了。 big.LITTLE技术的实际远不如看起来那么美好，问题的关键就在于切换这个过程上。把正在运行的系统和程序从一个CPU完整的转移到另外一个 CPU，不是一个想象中那么简单的事情，这涉及到处理器电源状态的切换、内部所有私有状态的复制和转移、部分内存数据的更新，有可能还要涉及到中断系统，而且还不太方便做到对上层代码透明。在ARM的设计中，大小组的切换需要用到额外的指令，需要系统告诉CPU“该切换了”才可以执行（似乎nVIDIA的 vSMP就可以做到全透明，但好像代价是两组处理器必须完全一样），这需要对系统核心做出修改才能实现。而且一个CPU不论是打开还是关闭，都需要时间，这也就必然会导致切换指令发出以后，需要等待另一个CPU就绪才可以开始切换，这会导致不小的开销。当然，设计这套系统的ARM不可能不考虑这些问题，因此在一个CPU收到切换指令以后，实际上并不会立刻把自己冻结，而是再发一个指令告诉即将切换的那个CPU首先启动，然后一边运行代码，一边等待另外一个 CPU就绪，当一切搞定以后，再进行状态复制等操作。因此，ARM声称，一次切换的时间损失在频率为1GHz的时候大约只有20微秒，这足以让两组CPU 在一秒内切换1000次以上，依然无法让用户察觉。 到现在为止一切看起来都还很美好，但残酷的现实来了：状态切换不包括L2数据的复制，而由于L2缓存在A15和A7的系统中都是紧密耦合的，因此不可能做到共享，那么只有两个选择：在切换的时候通过CCI400将L2数据复制一次，或者干脆丢弃所有的L2内容。第二种看起来显然不是什么好主意，但可惜的是第一种也不是：如果我没记错，复制一次L2缓存耗时大约20毫秒——比切换开销大了3个数量级。这就意味着如果这套系统真要在实际工作中发挥出应有的效能，那么就必须要频繁切换，而频繁切换的结果是L2缓存成为废物，结局就是性能一塌糊涂。 所以…… 可以这么说，与普通的四核Cortex A15处理器相比，big.LITTLE的引入的确让Exynos 5 Octa可以塞进手机，只是不出意外它会彻底变成一颗四核A7产品——MTK6598么？不过对于一些人和绝大多数厂家而言，这样也就够了，毕竟它们需要的只是八核的幌子。而面对用户的质疑，它们会说“我这是为了你的用户体验，你希望手机和锅炉一样吗？”于是用户掏了四核A15的钱卖到了四核A7的产品，厂家又卖掉了大把大把的硅片，皆大欢喜，皆大欢喜，不是吗？ 好吧，那看来还是高通好。 看过了三星，你可能会觉得雅各布说的果然没错嘛，高通果然还是很站在用户角度思考的啊，三星你这完全就是坑爹，手机要那么多核心干什么？我还是买高通好了，那么强大的 Krait，四个核心还不费电，真不错这下我可以开3个QQ和美女聊天了……如果你这么想，恭喜你，你又被高通忽悠了。虽然嘴上高通嘲讽三星嘲讽地头头是道，但实际上高通做的也没比三星更高明多少，或者说，这几年来最大的忽悠一直是高通。 问问你：手机要多核心干啥？ 这还不简单吗？当然是为了多任务啊！君不见Android身为一个真·多任务的系统，无时无刻都有好几个程序在前台后台的跑，至于IOS什么的@＃@￥＃￥％！＃￥…… 没错。我们要多核处理器，自然是为了多任务的，毕竟谁没事干成天用手机去算Linpack或者折叠蛋白质呢？于是最大的问题就来了，高通的多核心处理器，真的有对应的多任务性能吗？这就必须再一次把高通“引以为豪”的异步多核心架构拿出来再鞭一次尸了。众所周知异步电路的好处就是可以跑不同的频率，但是问题来了：高通的异步架构，随着核心数量的增加，提升的只是CPU的绝对运算性能，并不会同比提升CPU的吞吐量，这就导致了一个问题，如果运行的都是没有多少计算量，而偏重于IO的任务，那么不论有多少个核心，性能都和一个核心没什么两样——不幸的是，手机里恰好几乎都是轻计算重IO的任务，除了 Benchmark以外。 所以很多购买了高通CPU手机的人都会感觉，为什么我手机跑分那么高，世界第一，用起来却还是不太流畅，尤其是在多个APP之间切换或者游戏载入呢？很简单：虽然你有四个核心的运算量，但只有一个核心的吞吐能力，要知道不是所有的内存操作都可以用DMA完成，这时候的瓶颈就是吞吐量，有多少个核心都白搭——得不到数据，CPU只能等待，流水线只能空转，虽然高通的异步技术可以让这个时候的CPU降频使用，但这实在是让人觉得像是先打你一巴掌再给你揉揉——搞个四核当单核用，这不是有必应（误）那是有啥？ 光说不练自然不行，好在已经有测试可以验证了。兔子跑分在一项没有公开的测试中使用了Nexus 4和Nexus 10进行对比，结果是在纯粹的计算性能上，拥有四个Krait核心的高通APQ8064，性能完胜拥有两个Cortex A15核心的Exynos 5 Dual，领先幅度大约有5成： 但是在多任务测试中，情况却完全逆转，拥有四个核心的Nexus 4居然只比拥有两个核心的Nexus 10的一半快一点： 四核只比双核的一半快一点是什么意思？那就是说四核Krait的多任务性能也就只比单核A15强一点而已。这就回到了第一个问题：如果四核的多任务性能只有单核水平，那我要四核干什么，我又不是职业跑测试的对不对。 至于Krait核心自己，一开始高通各种暗示是Cortex A15级的产品，后来忽悠不过去了就绝口不提了，事实上Krait除了vFPv4带来的浮点性能领先以外，并没有比Cortex A9强多少，最多强三成，但是功耗却几乎是Cortex A9的两倍——虽然这是因为工艺烂，但谁叫你有好工艺不用呢？毕竟我们看的是产品。所以这次虽然在CES 2013上带来了号称性能提升75％的新Krait 800系列，但只要高通一天不解决异步吞吐问题，再强也就是个单核。 写在最后 虽然高通讽刺三星看起来大义凛然，但实际上两家都没做到站在体验上说话。一个做的是四核性能的八核，另一个做的是单核性能的四核，可谓天下乌鸦一般黑，谁都没好到哪儿去。那么到底怎样才是站在用户角度说话呢？很简单，让用户付出的每一分钱都能得到对应的体验，这才是站在用户角度。用户不需要最高的跑分，用户只需要最流畅的使用；用户希望做到以前做不到的事情，用户不希望手机像个火炉一样用两小时就没电。手机产业的核战争，看起来轰轰烈烈，现在走在大街上没个四核手机都不好意思说自己是发烧友，但究竟有多少四核手机的性能是用户能用上，敢用上的呢？这个问题恐怕绝大多数消费者都没想过。其实，如果你现在的手机里有因为功耗或者续航或者架构原因而用不到的性能，那么这部分性能就永远也用不到——别认为虽然用不到，但今天购买一个四核手机可以让我三年不淘汰，等到三年后真需要用到四核的性能了，看到人家1x纳米工艺的新手机轻松跑出你两倍的性能还只有你一半的耗电，你难道还认为自己三年前的那笔投资物有所值吗？ 好好想想吧，核战争、性能战争、配置战争，究竟有几个是真正有意义的，我们为产品内每一个部分付出的每一分钱，究竟有哪些是真正能感受到的？只有想通这个问题，这个可以说不和谐的时代才有救
来自：cnBeta
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发表于 2013-1-19 10:04
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楼主
手机都这牛了。。。