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          iPad2雙核處理器A5探秘

          作者: 時(shí)間:2013-10-31 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏


          PowerVR SGX架構(gòu)并不是SIMD(Single Instruction, Multiple Data)架構(gòu),應(yīng)該說其設(shè)計(jì)與NVIDIA架構(gòu)設(shè)計(jì)很相似,與AMD的VLIW(Very Long Instruction Word)架構(gòu)設(shè)計(jì)存在差異。

          當(dāng)前的PowerVR SGX架構(gòu)單個(gè)核心最多可擁有16個(gè)scalar處理器。一般認(rèn)為iPad的PowerVR Core最多核心數(shù)量同樣為16個(gè),由于iPad 2 核心數(shù)量成為了2個(gè),因此處理器數(shù)量也提升至32個(gè)。這個(gè)構(gòu)成其處理器數(shù)大大超過了Tegra 2(G70架構(gòu)1Vertex Shader+1Pixel Shader的構(gòu)成)。

          另外就是scalar處理器共計(jì)32個(gè),這個(gè)數(shù)字與NVIDIA GF100系列Fermi建架構(gòu)的單個(gè)SM(Streaming Multiprocessor)相等。當(dāng)然實(shí)際的性能影響因素是多種多樣的。而且我們可以看到顯存帶來與核心頻率也有很大差異。在iPad 2發(fā)布的時(shí)候,蘋果CEO的Steve Jobs先生曾提到圖形性能將提升9倍的言論,這個(gè)數(shù)字的來源根據(jù)目前仍然不清楚。

          ●因iPad/iPhone開始繁榮的3D游戲

          iPad 2性能的提升,受益最大的當(dāng)然就是游戲。Apple的電腦產(chǎn)品每年都會(huì)進(jìn)行硬件的升級(jí),對(duì)于電腦而言同樣也需要3D圖形性能的提升。去年在推出iPad 后,Epic Games和id Software的2大FPS(First Person Shooter)游戲廠商均為其量身定制了FPS游戲,包括有Epic Games旗下Chair Entertainment推出的「Infinity Blade」以及id Software的「RAGE HD」。

          總之,讓iPad/iPhone游戲發(fā)展就是要實(shí)現(xiàn)與PC游戲一樣的世代迭替,當(dāng)然其相關(guān)游戲的目標(biāo)并不僅僅只包括蘋果平臺(tái),而是面向的更為廣泛的移動(dòng)平臺(tái),支持撐其發(fā)展的就是每年移動(dòng)產(chǎn)品日益提升的性能。

          ●NGP與iPad 2的對(duì)比

          從游戲的角度來審視iPad 2Apple 構(gòu)成的話,以處理器數(shù)量來說,其數(shù)量為索尼電腦娛樂(SCE)下代掌機(jī)「NGP(Next Generation Portable)」的一半。NGP將會(huì)基于四核心ARM 處理器核心,PowerVR SGX5核心。PowerVR核心將會(huì)由每個(gè)擁有16個(gè)scalar處理器核心組成,這樣總數(shù)量則達(dá)到了64個(gè)。

          根據(jù)推測,NGP最初配備的芯片將會(huì)基于45~40nm工藝,其目標(biāo)最終會(huì)提升至32~28nm??傊に嚨奶嵘殡S而來的就是成本的下降。NGP(PSP2)在設(shè)計(jì)的中途提升了核心數(shù)量,這應(yīng)該是由于工藝提升的原因。

          而這也意味著在進(jìn)入32~28nm時(shí)代之后,其它高性能便攜產(chǎn)品也將會(huì)配備四核GPU,而四核心GPU也將會(huì)帶來更高的圖形性能。實(shí)際上NVIDIA公司是計(jì)劃28nm工藝在第三代Tegra「Kal-El」上應(yīng)用,將ARM 提升至四核心設(shè)計(jì),同時(shí)流處理器數(shù)量也會(huì)大幅提升。

          因此在這種多核心發(fā)展的背景下,除了生產(chǎn)工藝以外,多核心化也會(huì)成為CPU廠商的發(fā)展戰(zhàn)略。比如ARM的發(fā)展計(jì)劃為Cortex-A8→→Cortex-A15,將會(huì)著重提升單線程和矢量處理性能,同時(shí)實(shí)現(xiàn)多核心。

          Cortex-A9家族和目標(biāo)市場

          ●32nm~28nm時(shí)代四核心發(fā)展

          多核心化的發(fā)展由于同樣適合移動(dòng)產(chǎn)品,因此已經(jīng)成為業(yè)界的發(fā)展趨勢。而關(guān)于蘋果公司四核化的發(fā)展也在計(jì)劃中。如果通過45nm工藝實(shí)現(xiàn)雙ARM核心以及雙 PowerVR,這樣在實(shí)現(xiàn)的成本上會(huì)更加經(jīng)濟(jì)。而這也與之后32~28nm工藝下的四核心CPU和四核心GPU在經(jīng)濟(jì)線上實(shí)現(xiàn)對(duì)稱。從45nm升級(jí)至 32nm,相同的核心面積情況下晶體管數(shù)量將可提升約2倍。如果蘋果以相同的核心面積來設(shè)計(jì)A6,那么明年蘋果iPad將可能實(shí)現(xiàn)四核化。

          這里對(duì)于蘋果公司的產(chǎn)品戰(zhàn)略會(huì)產(chǎn)生一個(gè)疑問,這就是如何持續(xù)使用,iPad和iPhone目前都是使用的相同的處理器,將來是否還會(huì)如此呢?比如將來是否有可能iPad使用四核心處理器,而iPone使用雙核心處理器。這里將核心數(shù)量發(fā)展區(qū)分開來是很有必要的,四核心處理器帶來的就是峰值功耗的提升。

          從實(shí)際情況而言,在運(yùn)行游戲的時(shí)候,功耗必然會(huì)提升。因此在核心數(shù)量翻倍的情況下,很有可能會(huì)出現(xiàn)峰值功耗提升的情況。在這個(gè)時(shí)候工作電壓與工藝沒有提升,而同時(shí)平板電腦的電池設(shè)計(jì)存在空間,而智能手機(jī)則沒有,因此兩種產(chǎn)品的核心提升采用不同的策略的可能性還是存在的。

          實(shí)際上CPU廠商也有采用不同發(fā)展策略的打算。比如ARM的Cortex-A15戰(zhàn)略中,智能手機(jī)產(chǎn)品就是1~2個(gè)核心,而平板電腦則采用2~4核心的建議。  

          Cortex-A15的可擴(kuò)展性

          如果這種想法得以實(shí)現(xiàn),那么2012到2013年,平板電腦會(huì)使用四核心配置,而智能手機(jī)則主要使用雙核心設(shè)計(jì)。當(dāng)然產(chǎn)品低價(jià)化的趨勢將會(huì)越來越明顯,比如低價(jià)平板電腦和智能手機(jī)會(huì)分別采用雙核心和單核心處理器。當(dāng)然當(dāng)工藝進(jìn)一步提升至22~20nm時(shí),四核心平板電腦和雙核心智能手機(jī)將會(huì)成為流行,而 iPad/iPhone發(fā)展也應(yīng)該也會(huì)跟隨這個(gè)趨勢。


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