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2016 　

　如果大家關(guān)注手機(jī) SoC（即 System on Chip 系統(tǒng)級(jí)芯片,， 大家俗稱的「處理器」就是 SoC 的一部分）的話,，應(yīng)該對(duì) ARM 和 Cortex 這兩個(gè)名字不會(huì)感到陌生。在智能手機(jī)市場(chǎng)中,，除了極少數(shù)來自 Intel 的產(chǎn)品,，無論你的手機(jī) SoC 來自的是高通、聯(lián)發(fā)科,、三星還是蘋果,，CPU 部分采用的幾乎都是從英國 ARM 公司買來的架構(gòu)。

　　在過去幾年中,，雖然高通,、蘋果、三星等越來越多的廠商紛紛開始使用 ARMv8 指令集來打造自己的高端 CPU 架構(gòu),，但 ARM 的提供的公版 CPU 架構(gòu)依舊占據(jù)著手機(jī)處理器巨大的份額,，特別是在廣大的中低端市場(chǎng)，直接用 ARM 準(zhǔn)備好的公版架構(gòu)要比「折騰」自主架構(gòu)更加劃得來,。

　　現(xiàn)在廣泛采用的 ARM 公版 CPU 架構(gòu)主要有 A53,、A57、A72 三種,，其中 A53 偏重低功耗,，性能相對(duì)較差，A57 和 A72 則偏重性能,，A72 是 A57 的小幅度改良版本,。

　　在定位高端的 SoC 的 CPU 中,，為了同時(shí)兼顧性能和功耗，常常會(huì)把 A57/A72（大核）和 A53（小核）混合在一起使用——也就是通常所說的 big.LITTLE 架構(gòu),。比如說，高通「驍龍」810 采用了 4 個(gè) A53 和 4 個(gè) A57 核心,，晚些時(shí)候推出的麒麟 950/955 則采用了 4 個(gè) A53 和 4 個(gè) A72 核心,。而在銷量更高的中低端市場(chǎng)中，則基本是低成本的 A53 的天下,，高通驍龍 617/625,、聯(lián)發(fā)科 Helio P10 等 SoC 的 CPU 部分均采用了 A53 架構(gòu)。

　　發(fā)熱讓手機(jī) CPU 無法「火力全開」

　　從現(xiàn)階段的性能表現(xiàn)看,，低性能,、低發(fā)熱的 A53 架構(gòu)已經(jīng)足以讓簡單的日常操作「不卡」，但如果想保證渲染復(fù)雜網(wǎng)頁,、玩大型游戲,、渲染視頻這一類的任務(wù)流暢，或者讓打開 app 的速度更快,，還得指望高性能的 A57 或者 A72 架構(gòu),。

　　但無論是 A57 還是改進(jìn)版的 A72，在 CPU「火力全開」,、以最高性能運(yùn)行的情況下,，發(fā)熱量都非常大，超過了手機(jī)本身所能承受的最高限度,。由于這個(gè)原因,，采用 A57/A72 架構(gòu)的 CPU 是無法長時(shí)間運(yùn)行在最高性能模式下的。

　　在進(jìn)行打開 app,、渲染網(wǎng)頁這種只需要在很短暫的時(shí)間內(nèi)需要 CPU 全速運(yùn)轉(zhuǎn)的任務(wù)時(shí),，由于完成任務(wù)后，CPU 會(huì)迅速從高發(fā)熱的「滿血」?fàn)顟B(tài)恢復(fù)到低發(fā)熱,、可以持續(xù)運(yùn)行的「常規(guī)」?fàn)顟B(tài),，因此 A57/A72 的 CPU 部分產(chǎn)生的高熱量往往不是什么問題。其實(shí),，正是由于采用 A57/A72 的 CPU 可以在短時(shí)間內(nèi)「火力全開」,，才讓高配置的旗艦機(jī)用起來比中低端手機(jī)更快。

　　不過在進(jìn)行需要 CPU 長時(shí)間處于高性能狀態(tài)的任務(wù)時(shí),，比如長時(shí)間玩 3D 游戲或者渲染視頻,，由于 CPU （以及 GPU）產(chǎn)生的熱量過高，為了保證手機(jī)不被「燒壞」,，系統(tǒng)會(huì)強(qiáng)制 CPU（以及 GPU）降頻甚至部分關(guān)閉,，導(dǎo)致性能大幅度下滑,，手機(jī)變卡。比如在玩 NBA 2K 這種大型游戲時(shí),，即使是使用旗艦手機(jī)（特別是安卓旗艦）,，手機(jī)也常常會(huì)「越玩越熱、越熱越卡」,，就是這個(gè)原因,。

　　那么有沒有一種 CPU 架構(gòu)，在以最高的性能模式下運(yùn)行時(shí),，發(fā)熱依然在手機(jī)散熱承受的范圍內(nèi)同時(shí)還能兼具 A57/A72 的高性能呢,？這就是 ARM 的新一代 Cortex-A73 CPU 架構(gòu)的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

　　A73 架構(gòu)：最高性能也不熱

　　Cortex A73 是 ARM 剛剛在 Computex 2016 臺(tái)北國際電腦展上發(fā)布的,，我們先來看看它的部分參數(shù),。

　　和 A53/A57/A72 一樣，A73 依然采用了 64 位的 ARMv8 架構(gòu),，最高主頻 2.8GHz,，支持 big.LITTLE 大小核設(shè)計(jì)，可以使用 10 納米,、14/16 納米甚至「古老」的 28 納米工藝,。

　　在 10 納米制程工藝下，相比 16 納米制程的 A72,，A73 在性能提高 30% 的同時(shí),，功耗降低了 30%。而在同樣使用 16 納米制程的情況下,，A73 的綜合性能表現(xiàn)比 A72 提高了 10%,，SIMD 多媒體處理性能提高 10%，內(nèi)存性能提高 15%,。

　　不過 A73 最大的驚喜不是絕對(duì)性能的提升,，而是在最高性能狀態(tài)下的發(fā)熱表現(xiàn)。

　　我們?cè)谏厦嫣徇^,，無論是 A57 還是 A72 架構(gòu),，處理器在最高性能模式下的發(fā)熱都非常巨大，無法長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行,。而根據(jù) ARM 提供的信息,，A73 在最高性能模式（peak performance）下運(yùn)行時(shí)，它的發(fā)熱和在可長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行的持續(xù)性能模式（sustained performace）下幾乎完全相同,。換句話說,，采用 A73 架構(gòu)的 CPU 可以持續(xù)在最高性能模式下運(yùn)行，而不會(huì)因?yàn)樘幚砥鬟^熱而被強(qiáng)制降頻——這是之前任何一代的 ARM 處理器都沒有的。

　　不過這里需要說明的是,，在一個(gè)完整的手機(jī) SoC 包含了 CPU（處理器）,、GPU（顯卡）、ISP（圖像信號(hào)處理器）,、DSP（數(shù)字信號(hào)處理器）,、內(nèi)存控制器、通訊基帶等眾多組件,。除了我們上面聊的 CPU 之外,，GPU 是另一個(gè)發(fā)熱大戶。因此,，即使芯片廠商給自家的處理器換上了 A73 架構(gòu)（或者修改過 A73），也不能完全保證手機(jī)在使用中不會(huì)出現(xiàn)過熱降頻的情況,。

　　讓千元機(jī)擁有旗艦機(jī)的性能

　　除了讓 CPU 可以長時(shí)間運(yùn)行在最高性能模式,，對(duì)購買智能手機(jī)用戶來說，A73 還有一個(gè)可能更加實(shí)在的好處——大幅提高中低端 SoC 的性能,。

　　我們知道,，CPU 的生產(chǎn)成本和核心面積直接相關(guān)。在制程相同的情況下,，核心面積越大意味著成本越高,。例如，一個(gè) A57 的核心面積大概是一個(gè) A53 的四倍,，所以同樣是 8 核處理器和 28 納米制程,，「4 個(gè) A53+4 個(gè) A57」的驍龍 810 的核心面積要比「8 個(gè) A53」的驍龍 615 的核心面積大很多，成本自然也要高的多,，所以現(xiàn)在的廉價(jià) 8 核處理器基本都采用了 A53 架構(gòu),，除了廠商熱衷于宣傳的「更省電」之外，最重要的原因還是為了省錢,。

　　不過這種選擇很可能隨著 A73 架構(gòu)的應(yīng)用而發(fā)生根本改變,。

　　根據(jù) ARM 和外媒 Android Authoriy 提供的數(shù)字，每個(gè) A73 的核心面積不足 0.65 平方毫米,，大約相當(dāng)于兩個(gè)低功耗的 A53 核心,。也就是說，芯片廠商可以在 CPU 核心面積不變的前提下,，把 4 個(gè) A53 核心換成 2 個(gè) A73 核心,。

　　我們知道，聯(lián)發(fā)科 Helio P10,、驍龍 617 等千元機(jī)中廣泛采用的 SoC 采用的都是 8 核 A53 設(shè)計(jì),，而有了 A73 之后，就可以在核心面積不變的情況下，把 CPU 變成「2 核 A73 + 4 核 A53」這樣的 6 核設(shè)計(jì),。

　　根據(jù) ARM 提供的數(shù)據(jù),，在換用這種 6 核心設(shè)計(jì)后，相比 8 核 A53,，CPU 的單核性能可以提高高達(dá) 90%,，多核性能也可以提升 30%。由于目前大多數(shù) app 對(duì)多核的利用率并不算高,，理論上來說,，兩個(gè) A73「大核」的表現(xiàn)并不會(huì)比現(xiàn)在頂級(jí) SoC 使用的 4 個(gè) A57/A72「大核」差上多少，而且這還是在功耗和發(fā)熱更低的情況下實(shí)現(xiàn)的,。

　　也就是說,，有了 A72 架構(gòu)，在成本沒有多少變化的情況下,，是完全可以讓千元機(jī)上使用的 SoC 擁有旗艦機(jī)的 CPU 性能的,，然而……

　　「真·千元旗艦」就要來了？

　　CPU 媲美旗艦機(jī)并不代表 SoC 的整體性能也可以媲美,，芯片廠商依然可以通過工藝制程,、主頻、GPU 性能的區(qū)別,，來拉開不同檔次之間 SoC 的差距,。但可以確定的是，隨著 A73 架構(gòu)的普及,，SoC 之間的差距將明顯縮小,，未來因?yàn)椤杆俣瓤臁苟x擇購買高配手機(jī)的必要性將進(jìn)一步減小。

　　其實(shí)在對(duì)外展示 Cortex A73 架構(gòu)之前,，ARM 已經(jīng)在和芯片廠商合作開發(fā)相關(guān)的產(chǎn)品,。也就是說，當(dāng)你正在閱讀這篇文章的時(shí)候,，包括華為,、Marvel、聯(lián)發(fā)科在內(nèi)的芯片廠商已經(jīng)在馬不停蹄地開發(fā)基于 A73 架構(gòu)的 SoC,。

　　不出意外的話,，我們?cè)诮衲昴甑拙蜁?huì)看到基于 A73 架構(gòu)的 SoC 了，至于相關(guān)的手機(jī)產(chǎn)品,，我們應(yīng)該還需要等到明年,。而到了那時(shí)候，「千元旗艦」可能就不再是一個(gè)宣傳詞匯,，想想還有點(diǎn)小激動(dòng)呢,。