ARM全新CPU和GPU架构正式发布，高通、华为或将采用數碼頭條網

一起提起手机处理器，许多盆友眼前会浮现出高通、联发科、三星Exynos、海思麒麟等字眼。而这些厂商研发的大部分移动处理器都离不开英国芯片设计公司（简称“ARM”）开发的Cortex系列处理器方案的支持。

在半导体芯片产业链中，主要可分为IP设计、IC设计、晶圆制造和封装测试四个环节。但由于资金限制，ARM只负责IP设计环节。具体而言，ARM的工作是研发ARM指令集、图形核心和内核架构等，并将它们授权给IC芯片公司（如高通、联发科、三星等），紧接着由这些芯片公司设计出实际的芯片（如骁龙845、麒麟970等），再由晶圆制造代工厂（如台积电、三星等）进行批量生产和封装测试，最终销售给各手机厂商进行手机研发。所以，ARM公司在移动芯片领域的地位也就不言而喻了。

6月1日，ARM在旧金山正式发布了全新的Cortex-A76 CPU和Mali-G76 GPU架构。

首先是CPU，想必各位数码爱好者对历代Cortex架构已经是耳熟能详了，但对它们的设计者可能就不那么清楚了。事实上，ARM公司旗下拥有三家设计团队，分别是美国德州的奥斯丁团队、英国的剑桥团队和法国的索菲亚团队。

分工定位上，奥斯丁团队承担设计高性能架构任务，早前的A72、A57就是其代表作；剑桥团队专攻低功耗构架，大家熟悉的A53、A55便出自其手；索菲亚团队则负责均衡架构设计，如A73、A75。

（注：图片引用于电脑爱好者）

而此次A76由奥斯丁团队设计，主打高性能。据ARM官方资料，Cortex -A76的综合性能比上一代A75提升了35%，是A73的1.8倍。纸面上看起来，A76的提升确实非常大。但笔者认为这个数据的公平性有待商榷，可以看到，官方对比资料中的A76测试平台的运行频率为3GHz，而A73和A75分别只有2.45GHz和2.8GHz，它们并非在相同运行频率下测得的，所以其实际性能提升肯定要低于官宣数据。

其它参数上，Cortex-A76从A73的10nm制程提升至7nm；底层设计上，从A73的三发射指令解码升级到四发射，首创使用了“混合间接预测单元”，以节省功耗；支持DynamlQ大小核技术，最高支持8核心，官方建议芯片厂商采用1+7/2+6的Big.Little大小核设计。

另外，ARM架构师Mike FIlippo表示，Cortex-A76综合性能比肩酷睿i5-7300，如果芯片厂商缓存设计的好的话，其性能甚至可媲美i7。当然了，所谓媲美，只是体现实际测试和应用中的某些方面罢了，想实现和酷睿X86处理器一样的执行效率还不太可能。总之，即便ARM每一代Cortex架构处理器再厉害，采用RISC精简指令集（逻辑简单功能单一）、定义低功耗的ARM也是不可能在短时间内超越英特尔在PC领域的地位的。可不容置疑的是，要是放在手机领域Cortex-A76还是很强大的。从下图可以看到，A76的单核性能已超越三星Exynos 9810的M3猫鼬架构，冠顶安卓阵营，但依然低于苹果A10/11系列。

然后是GPU上，Mali-G76和上一代G72一样都属于Bifrost架构阵营，而G76的提升主要体现在架构升级、机器学习和性能等方面。

核心数上，G76每个核心依旧是3个执行单元，而执行单元的线程数增加至8条，即每个核心24条线程。不过遗憾的是，此次Mali-G76最高只能配置20个核心，而此前的G71/G72峰值数量为32个。纵观历代芯片产品的GPU核心数，像三星Exynos 8895的G71 MP20，华为麒麟970的G72 MP12，并未达到最高标准的32核心，因为核心数越多，实际功耗相应的也可能更高。当然作为弥补，此次Mail-G76的性能密度提升了30%，节电30%，手机图形性能可提升50%，同时最高可支持8K分辨率。具体来说，Mali-G76 MP12可能比Mali-G72 MP16还强，而如果芯片厂商在GPU频率等方面控制得好的话，其性能甚至可达到G72两倍的性能。所以笔者认为G76上最高只能采用20个核心对手机芯片影响并不大，只不过看上去会有些心理落差。

据悉，采用最新Cortex-A76 CPU和G76 GPU架构的芯片将于2019年上市。首先今年下半年发布的麒麟980似乎依旧基于A75设计，咱们还是寄希望于麒麟985（猜测名）吧。其次，估计三星下一代旗舰芯片也不会采用，因为目前最新的Exynos 9810大核部分采用的是猫鼬M3自研架构，所以9810的继承者大核部分很有可能是采用M3的继任者。而年底发布的高通骁龙850倒是有可能基于A76的“魔改”架构（半自研）。至于已经放弃高端市场的联发科感觉在短期内不太可能会有基于A76的芯片，毕竟今年连基于A75架构设计的都没得。

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