big.Little 設計, ARM 未來架構省電秘訣!

2011.11.17 06:58PM
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是ARM 大小核架構再獲國際大廠採用,並將用於嵌入式系統領域這篇文章的首圖

 

ARM 最近新架構多連發,除了64位元基礎架構 ARMv8 , Cortex-A15 ,Mali-T658 之外,還有連同 big.LITTLE 技術一同宣佈的 Cortex-A7 架構。尤其 big.LITTLE 架構將會是 ARM 繼續貫徹省電高效能原則的重要技術。

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先從 ARM Cortex-A7 介紹起,這個架構是針對 big.LITTLE 架構以及低成本智慧手機打造的省電運算核心架構,亦能提供多核架構設計。 Cortex-A7 訴求單核效能與目前 Cortex-A8 差異不大,然而功耗以及核心體積(注:是整個 SoC 中的核心所佔面積。)皆為 Cortex-A8 的 1/5 ,且雖是精簡化架構,然能完整對應 ARMv7 架構,相容於其他 Cortex-A 設計。

Cortex-A7 除了單獨作為應用處理器核心以外,另一個重要的目的就是成為 ARM 全新 big.LITTLE 技術的輔助架構。關於 big.LITTLE 架構,請先觀看以下的短片。

 

所謂的 big.Little 技術,與 NVIDIA Tegra 3 所具備的 vSMP (請見相關新聞)有異曲同工之妙,但是 vSMP 是利用現行的兩套 Cortex-A9 架構組成,但是 big.LITTLE 則是由高效能的雙核 Cortex-A15 以及低功耗的雙核 Cortex-A7 組成。

就像上面的影片一樣, Cortex-A7 就像是影片中的瘦子,而 Cortex-A15 就像是胖子一樣, Cortex-A15 本身就是針對高效能運算而來,先天架構就比現在的 Cortex-A8 以及 Cortex-A9 更為複雜,同時脈效能也預期比 A8 、 A9 高出 50% ,時脈更是設定在 2.5 GHz左右;反觀 Cortex-A7 時脈則是設定在 1GHz 上下,且功耗遠比現行的 A8 還要低。

big.LITTLE 就是讓系統在低負載時將系統交由 Cortex-A7 架構負責,等到高運算需求,再轉到具備高效能的 Cortex-A15 架構,而兩者由於架構具備相容性,系統不會因為負責的核心改變而產生改變,使用者也不會感受到轉移的影響。

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如果以 x86 的架構形容,那就像是把 Atom 跟 Core i 同時組在一套系統上,一般上網文書使用採用 Atom ,而遊戲以及運算則轉移到 Core i 處理器一樣的意思。

可以說 Cortex-A7 的誕生,除了滿足低階手持裝置市場以外,更大的一部份是為了彌補 Cortex-A15 往高效能發展之後,避免背棄 ARM 一貫省電原則下的解決之道。雖然這個架構至少要到明年底(甚至要遠到2014年後。)才會有機會看到實品,但對於先前不少業界人士質疑 ARM 走向高效能發展之後會否忽略功耗一事, ARM 也已經備好解決功耗的方案,至少令筆者鬆了一口氣了。

另外, ARM 也正式宣佈在台灣新竹設立研發中心,台灣是全球第十一個、也是亞洲包含印度第三個研發中心,針對製程以及半導體設計與台灣客戶更緊密的結合,初期將會配置 6~8 名工程師,外籍以及台灣當地各半,而 ARM 也預計會逐漸擴大服務人數。畢竟台灣一年生產的 ARM 架構產品就佔全球總量一半以上,深入台灣產業供應鍊也是很合理的。

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