Snapdragon 8 Gen 2 特色解密( 3 ): Snapdragon 8 Gen 2 全新 1+4+3 核心配置實際上為 1+2+2+3 的意義是甚麼?高通為何會採用這樣的設計

2022.11.17 05:02PM
照片中提到了MANCE ORE、CPU、2.8GHz,包含了顯示裝置、高通金魚草、高通公司、台積電、顯示裝置

高通是行動運算業界首家導入基於 Arm 半客製化 CPU 架構(現稱為 cortex-X CPU )的廠商,也是第一家採用 1+3+4 核心配置的廠商,而今年公布 Snapdragon 8 Gen 2 時,則將核心配置改為 1+4+3 ,且若探究其架構設計,實際上則是 1+2+2+3 ,據稱是由 Cortex-X3 搭配雙核 Cortex-A715 、雙核 Cortex-A710 與三核 Cortex-A510 組成,這樣的全新配置混用兩個世代的微架構,霎那間令人摸不著頭緒,不過卻有其重要意義存在。

Snapdragon 8 Gen 2 受惠 Arm 新一代 DynamIQ Shared Unit-110 ( DSU-110 )技術,使得單一叢級突破既有 8 核心限制,並且能允許全大核配置,實現由 5 個大型核心搭配 3 個小型核心的多核配置。

▲ DSU-110 突破以往單一 8 核 Cluster 最多 4 個大核的配置,雖然 Snapdragon 8 Gen 2 仍維持 8 核心單一 Cluster 但高效能大核已達到 5 核心

至於為何沒有索性突破 8 核心限制採用 1+2+2+4 的 9 核配置,筆者認為應該是高通考慮到多一顆 Cortex-A510 對整體使用的效益不大,還會占用晶圓面積,優先還是以能耗考量。

不過令人不解的是高通為何中間的 4 核心混用兩個世代不同架構的產品,尤其從 Arm 提供的技術數據, Cortex-A715 大幅改善能源效率與顯著縮減晶圓占用面積,如果從高通不斷強調追求最佳能耗效能比,回過頭使用舊世代架構似乎本末倒置。

▲ 2 組效能核心分別由 Cortex-A715 與 Cortex-A710 構成,其中使用舊世代 Cortex-A710 的主因是具備原生 32bit 應用的執行能力

關鍵的原因仍是為了執行效率最佳化,根據先前所掌握的技術資料,為了迎接 Google 主導的 Android 生態系全面邁入原生 64bit 化, Arm 在 Armv9.2 指令級系列的 Cortex-X3 、 cortex-A715 皆取消原生 32bit 的支援,若要執行 32bit 應用程式則需透過模擬方式,然而目前市場上仍有許多熱門應用仍是基於 32 bit 原生。

簡單的說,雙核 Cortex-A710 的存在,就是為了執行特定的 32bit 應用程式,因為雖然 Cortex-A510 仍保有 32bit 原生的執行能力,不過受到架構先天設計限制與節能導向的低時脈設計,遇到較複雜的 app 仍得動用到更高效能的核心執行。

同時也別忘了 Cortex-A710 除了支援 32 bit 執行能力以外,也同樣具備 64 bit 的執行能力,等於在 64 位元的主流負載還可透過 4 核高效能核心進行處理。

▲借助台積電先進的 4nm 製程甫以高通 AIE 技術,高通 Snapdragon 8 Gen 2 可具兼具高時脈、高效能與節能

不過為什麼高通不像 Google 乾脆選擇由 2 個半客製化核心搭配 2 個性能核心與 4 個效率核心的 2+2+4 配置,筆者認為應該還是評估會使用到瞬間高負載的應用程式多仍採用單執行緒,並未對多核心執行進行最佳化,高通仍選擇以高時脈的單一 Cortex-X3 處理這些需要單執行緒高效能的應用;且也別忘了縱使是 Snapdragon 8 Gen 2 的性能核心,也都有高達 2.8GHz 的高時脈。

雖然 Snapdragon 8 Gen 2 所採用的 4nm 製程從技術可視為 5nm 製程強化版,但即便如此仍較 5nm 製程具備更出色的電晶體密度與能源效率,才使得高通能夠進行高達 5 個高效能大核心的配置與設定極高的時脈。

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