ARM Cortex A8、A9以及高通Scorpion处理器详解3387.docx
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1、1.一些背景介绍1.1 ARMM核心ARM核心是主主控SOC中中的重要部分分,系统的日日常应用都由由ARM核心心来完成,因因此ARM核核心的效能很很大程度上跟跟用户体验有有关。ARMM公司一般用用DMIPSS/MHz来来标称ARMM核心的性能能。DMIPPS是Dhrrystonne Milllion Instrructioons exxecuteed Perr Secoond的缩写写,反映核心心的整数计算算能力。但DDhrysttone算法法代码本身比比较叫,可以以完全放到CCache中中执行,因此此反映的只是是核心能力,并并不能反映缓缓存、内存II/O性能。SSoC定义为为将微处理器器、模拟
2、IPP核、数字IIP核和存储储器(或片外外存储控制接接口)集成在在单一芯片上上。能支持智能系统统的ARM核核心有以下几几类:ARM9:指令令集ARMvv5,5级流流水线,1.1DMIPPS/MHzzARM10E:指令集ARRMv5,iintel获获得授权后发发展的,如PPXA2700,PXA2210系列,66/7级流水水线,1.335DMIPPS/MHzzARM11:指指令集ARMMv6,8级级流水线,11.25DMMIPS/MMHzCortex-A8:指令令集ARMvv7-A,113级整数流流水线,超标标量双发射,22.0DMIIPS/MHHz,标配NNeon,不不支持多核Scorpioon
3、:指令集集ARMv77-A,高通通获得指令集集授权后在AA8的基础上上设计的。113级整数流流水线,超标标量双发射,部部分乱序执行行,2.1DDMIPS/MHz,标标配Neonn,支持多核核Cortex-A9:指令令集ARMvv7-A,88级整数流水水线,超标量量双发射,乱乱序执行,22.5DMIIPS/MHHz,可选配配Neon/VFPv33,支持多核核Cortex-A5:指令令集ARMvv7-A,88级整数流水水线,1.557DMIPPS/MHzz,可选配NNeon/VVFPv3,支支持多核Cortex-A15:指指令集ARMMv7-A,超超标量,乱序序执行,可选选配Neonn/VFPvv
4、4,支持多多核 目前只有指指令集ARMMv7-A的的核心才能在在Androoid2.22上支持Addobe FFlash。 Neon是是什么?Neeon是ARRM核心附带带的浮点SIIMD引擎,可可以把它当一一个DSP用用,可以把它它理解为桌面面CPU上的的SSE,SSSE2。合合理的利用可可以增强处理理器在游戏、多多媒体中的表表现,当然需需要软件支持持。标准的NNeon宽度度是64biit。A9的的Neon相相对A8略有有升级。如果不使用Neeon,就只只能有CPUU自带的VFFP进行浮点点运算。标准准A8的VFFP没有管线线化,速度是是比较低的。A9的VFP管线化后,效能有明显提升,但还是
5、不如Neon。 超标量:AA8 A9 A15都是是超标量结构构,他们具有有两条流水线线,一个周期期可以发射最最多两条指令令进行执行。因因此同频效能能比ARM99 ARM111等高的多多。 Corteex-A5是是Corteex-A家族族中的小弟,功功耗较低,单单位功耗的效效能很高,用用于代替ARRM9和ARRM11占据据低端市场。Cortex-A15是最最新发布的,作作为高端产品品出现,目前前资料不多。 Scroppion是高高通根据Coortex-A8修改的的。关键的特特点是同频下下比A8节能能30%,或或者同功耗的的频率高255%。Scorpioon具有部分分A9的特性性,如乱序执执行,管
6、线化化的VFP,支支持多核。此此外,Scoorpionn的Neonn SIMDD引擎(高通通称之为VeeNum)宽宽度为1288bit,是是A8和A99的两倍,能能提供更强劲劲的浮点运算算支持,并且且在不需要的的时候可以关关闭一半变成成64bitt以节省能源源。总体上,SScorpiion是具有有部分A9特特性的A8,高高频率节能浮浮点加强版。1.2 工艺与与频率、功耗耗这三者是密切相相关的,当然然频率与SOOC的后端设设计也有很大大关系。根据参考文献,445nm工艺艺可以比655nm节省330%的能耗耗。45nm Sccorpioon在1.00GHz、11.2GHzz和1.5GGHz下的典典
7、型功耗是3350mW、4420mW和和650mWW,其中1.5GHz下下已经需要加加压,功耗上上升更多。根根据以上信息息我们可以推推测出Cortex-A8虽然性性能强劲,但但不是省油的的灯。于是新新一代midd主控在455nm、555nm下动辄辄1.2GHHz的主频,能能耗有点让人人担心。当然,如果采用用的GP工艺艺,可能会好好些。同样制制程的工艺,可可以分为LPP和GP。LP是Low Powerr,降低漏电电,使得芯片片在闲置状态态下的能耗最最低。GP是Geneeral PPurposse,可以在在相同的满载载能耗下达到到比LP更高高的频率,但但是闲置状态态下功耗高。国际大厂用于手手机的SO
8、CC一般都采用用LP工艺,以以降低待机功功耗,毕竟手手机大部分时时间都在待机机。1.3 视频的的“硬解”与“软解”在Androiid下,个人人认为硬解就就是通过芯片片自带的加速速器进行解码码,无论用的的是DSP还还是硬布线的的解码器。软解就是通过软软件使用ARRM核心进行行解码,ARRM作为一个个通用核心做做视频解码,自自然效能不会会太高,并且且依赖软件的的算法,一般般普遍使用的的就是FFMMPEG对AARM进行优优化,调用nneon等。不过就我个人的的使用经验而而言,1GHHz的Corrtex-AA8处理器,使使用rockkplayeer,vpllayer等等基于FFMMPEG的软软件解码,
9、只只能勉强解码码480p的的视频。对于于848480,224分钟1000M左右的的RMVB视视频,大部分分时间都无法法达到满帧,在在遇到高码率率的动态场景景时,帧数降降到个位数,会会有很明显的的卡顿掉帧。在Tegra 2的A9平平台上表现稍稍好,仍不能能满帧。估计计是播放软件件无法完全利利用2个核心心,如果两个个核心充分利利用,解决4480p RRMVB应该该没有问题。总体而言,1GGHz A88处理器软解解RMVB基基本是RK227 MP44的水平。如如果你的眼睛睛比较挑剔,就就要注意了。一一些A8软解解720p RMVB流流畅的说法,基基本都是不实实际的。=ARRM11=VIA WM886
10、50猜测为65nmm工艺ARM11 6600MHzz,300MMHz DSSP,支持7720p硬件件解码256M DDDR2,位宽宽未知GPU未知VIA的新一代代芯片,WMM8505的的升级版。AARM核心从从ARM9 300/4400MHzz升级到ARRM11 6600MHzz,并且能进进一步提升到到800MHHz,性能基基本达到RKK2818和和TCC89902的水平平。视频能力力从基本没有有提升到7220p硬件解解码,虽然相相对TCC的的1080pp解码有差距距,但也达到到了RK288的水平。软件方面,终于于提供了Anndroidd 2.1的的支持,相比比上一代的WWM85055只能支持
11、AAndroiid 1.66有了进步。但但是在A8/A9主控搭搭载Andrroid 22.2/2.3逐渐普及及的趋势下,这这款方案又将将过时,只能能作为低端入入门的选择。据据报道,售价价将在5500元以下。=Coortex-A8=65nm工艺,其其中ARM核核心为GP工工艺,视频解解码部分为LLP工艺Cortex-A8 8000MHz, 256K L2 Caache512M DDDR2,322bit视频子系统:硬硬解多格式,H.2264,VCC-1,MPPEG4,RRV最高7220p(大部部分开发商都都没做RV的的硬解支持),实实测可播放部部分10800p视频GPU: Addreno 200(
12、AAMD Z4430)三角形生产率:27M像素填充率:1166MRockchiip RK22908本帖最后由 sseaskyy 于 20011-7-8 23:40 编辑辑 文章来源于网络络,仅供参考考。1.一些背景介介绍1.1 ARMM核心ARM核心是主主控SOC中中的重要部分分,系统的日日常应用都由由ARM核心心来完成,因因此ARM核核心的效能很很大程度上跟跟用户体验有有关。ARMM公司一般用用DMIPSS/MHz来来标称ARMM核心的性能能。DMIPPS是Dhrrystonne Milllion Instrructioons exxecuteed Perr Secoond的缩写写,反映核心
13、心的整数计算算能力。但DDhrysttone算法法代码本身比比较叫,可以以完全放到CCache中中执行,因此此反映的只是是核心能力,并并不能反映缓缓存、内存II/O性能。能支持智能系统统的ARM核核心有以下几几类:ARM9:指令令集ARMvv5,5级流流水线,1.1DMIPPS/MHzzARM10E:指令集ARRMv5,iintel获获得授权后发发展的,如PPXA2700,PXA2210系列,66/7级流水水线,1.335DMIPPS/MHzzARM11:指指令集ARMMv6,8级级流水线,11.25DMMIPS/MMHzCortex-A8:指令令集ARMvv7-A,113级整数流流水线,超标
14、标量双发射,22.0DMIIPS/MHHz,标配NNeon,不不支持多核Scorpioon:指令集集ARMv77-A,高通通获得指令集集授权后在AA8的基础上上设计的。113级整数流流水线,超标标量双发射,部部分乱序执行行,2.1DDMIPS/MHz,标标配Neonn,支持多核核Cortex-A9:指令令集ARMvv7-A,88级整数流水水线,超标量量双发射,乱乱序执行,22.5DMIIPS/MHHz,可选配配Neon/VFPv33,支持多核核Cortex-A5:指令令集ARMvv7-A,88级整数流水水线,1.557DMIPPS/MHzz,可选配NNeon/VVFPv3,支支持多核Corte
15、x-A15:指指令集ARMMv7-A,超超标量,乱序序执行,可选选配Neonn/VFPvv4,支持多多核 目前只有指指令集ARMMv7-A的的核心才能在在Androoid2.22上支持Addobe FFlash。 Neon是是什么?Neeon是ARRM核心附带带的浮点SIIMD引擎,可可以把它当一一个DSP用用,可以把它它理解为桌面面CPU上的的SSE,SSSE2。合合理的利用可可以增强处理理器在游戏、多多媒体中的表表现,当然需需要软件支持持。标准的NNeon宽度度是64biit。A9的的Neon相相对A8略有有升级。如果不使用Neeon,就只只能有CPUU自带的VFFP进行浮点点运算。标准准
16、A8的VFFP没有管线线化,速度是是比较低的。AA9的VFPP管线化后,效效能有明显提提升,但还是是不如Neoon。 超标量:AA8 A9 A15都是是超标量结构构,他们具有有两条流水线线,一个周期期可以发射最最多两条指令令进行执行。因因此同频效能能比ARM99 ARM111等高的多多。 Corteex-A5是是Corteex-A家族族中的小弟,功功耗较低,单单位功耗的效效能很高,用用于代替ARRM9和ARRM11占据据低端市场。Cortex-A15是最最新发布的,作作为高端产品品出现,目前前资料不多。 Scroppion是高高通根据Coortex-A8修改的的。关键的特特点是同频下下比A8节
17、能能30%,或或者同功耗的的频率高255%。Scorpioon具有部分分A9的特性性,如乱序执执行,管线化化的VFP,支支持多核。此此外,Scoorpionn的Neonn SIMDD引擎(高通通称之为VeeNum)宽宽度为1288bit,是是A8和A99的两倍,能能提供更强劲劲的浮点运算算支持,并且且在不需要的的时候可以关关闭一半变成成64bitt以节省能源源。总体上,SScorpiion是具有有部分A9特特性的A8,高高频率节能浮浮点加强版。1.2 工艺与与频率、功耗耗这三者是密切相相关的,当然然频率与SOOC的后端设设计也有很大大关系。根据参考文献,445nm工艺艺可以比655nm节省33
18、0%的能耗耗。45nm Sccorpioon在1.00GHz、11.2GHzz和1.5GGHz下的典典型功耗是3350mW、4420mW和和650mWW,其中1.5GHz下下已经需要加加压,功耗上上升更多。根根据以上信息息我们可以推推测出Cortex-A8虽然性性能强劲,但但不是省油的的灯。于是新新一代midd主控在455nm、555nm下动辄辄1.2GHHz的主频,能能耗有点让人人担心。当然,如果采用用的GP工艺艺,可能会好好些。同样制制程的工艺,可可以分为LPP和GP。LP是Low Powerr,降低漏电电,使得芯片片在闲置状态态下的能耗最最低。GP是Geneeral PPurposse,
19、可以在在相同的满载载能耗下达到到比LP更高高的频率,但但是闲置状态态下功耗高。国际大厂用于手手机的SOCC一般都采用用LP工艺,以以降低待机功功耗,毕竟手手机大部分时时间都在待机机。1.3 视频的的“硬解”与“软解”在Androiid下,个人人认为硬解就就是通过芯片片自带的加速速器进行解码码,无论用的的是DSP还还是硬布线的的解码器。软解就是通过软软件使用ARRM核心进行行解码,ARRM作为一个个通用核心做做视频解码,自自然效能不会会太高,并且且依赖软件的的算法,一般般普遍使用的的就是FFMMPEG对AARM进行优优化,调用nneon等。不过就我个人的的使用经验而而言,1GHHz的Corrte
20、x-AA8处理器,使使用rockkplayeer,vpllayer等等基于FFMMPEG的软软件解码,只只能勉强解码码480p的的视频。对于于848480,224分钟1000M左右的的RMVB视视频,大部分分时间都无法法达到满帧,在在遇到高码率率的动态场景景时,帧数降降到个位数,会会有很明显的的卡顿掉帧。在Tegra 2的A9平平台上表现稍稍好,仍不能能满帧。估计计是播放软件件无法完全利利用2个核心心,如果两个个核心充分利利用,解决4480p RRMVB应该该没有问题。总体而言,1GGHz A88处理器软解解RMVB基基本是RK227 MP44的水平。如如果你的眼睛睛比较挑剔,就就要注意了。一
21、一些A8软解解720p RMVB流流畅的说法,基基本都是不实实际的。1.4 3D性性能与内存带带宽 2 .新一代主主控简介更新:20111/05/330 修订TTegra22/三星Orrion/OOMAP4/AML/TTCC88003/RK229/S5PPV210部部分内容更新:20111/04/221=ARRM11=VIA WM88650猜测为65nmm工艺ARM11 6600MHzz,300MMHz DSSP,支持7720p硬件件解码256M DDDR2,位宽宽未知GPU未知VIA的新一代代芯片,WMM8505的的升级版。AARM核心从从ARM9 300/4400MHzz升级到ARRM11
22、 6600MHzz,并且能进进一步提升到到800MHHz,性能基基本达到RKK2818和和TCC89902的水平平。视频能力力从基本没有有提升到7220p硬件解解码,虽然相相对TCC的的1080pp解码有差距距,但也达到到了RK288的水平。软件方面,终于于提供了Anndroidd 2.1的的支持,相比比上一代的WWM85055只能支持AAndroiid 1.66有了进步。但但是在A8/A9主控搭搭载Andrroid 22.2/2.3逐渐普及及的趋势下,这这款方案又将将过时,只能能作为低端入入门的选择。据据报道,售价价将在5500元以下。=Coortex-A8=Freescaale i.MX5
23、15565nm工艺,其其中ARM核核心为GP工工艺,视频解解码部分为LLP工艺Cortex-A8 8000MHz, 256K L2 Caache512M DDDR2,322bit视频子系统:硬硬解多格式,H.2264,VCC-1,MPPEG4,RRV最高7220p(大部部分开发商都都没做RV的的硬解支持),实实测可播放部部分10800p视频GPU: Addreno 200(AAMD Z4430)三角形生产率:27M像素填充率:1166M当然,i.MXX515不算算什么新芯片片了,鉴于其其产品上市不不久,就一起起说说吧。国国内的5155产品基本都都是山寨产品品,似乎缺乏乏原厂支持,开开发都靠山寨
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