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功耗0.004W!ARM Cortex-A32发布

2016-2-25 13:52| 发布者: admin| 查看: 888| 评论: 1 |来自: 互联网

简介:定位于低功耗低端手机、可穿戴、物联网领域的Cortex-A35之后,ARM今天又推出了一个新的CPU核心,命名为“Cortex-A32”,功耗和能效更低,主要面向嵌入式、IoT物联网市场。


定位于低功耗低端手机、可穿戴、物联网领域的Cortex-A35之后,ARM今天又推出了一个新的CPU核心,命名为“Cortex-A32”,功耗和能效更低,主要面向嵌入式、IoT物联网市场。

A35用的还是ARMv8-A 64位架构,A32则回到了ARMv7-A 32位架构,但重新设计了指令预取单元以提高效率,拥有高性能一级和二级缓存系统,提升了浮点和DSP操作性能,支持新的电源管理特性。

A35主要取代现有的32位老架构Cortex-A5/A7,官方宣称能效比A7、A5、A35分别高出最多25%、30%、10%,而且同等性能下更加省电,特别是相比于A5性能则提升了少则40%左右(整数/浮点/媒体)、多则12.3倍(加密和流媒体)。

虽然不支持64位指令集,但是拿掉之后最大的好处就是节省了核心面积与功耗,成本也大大降低。

它支持单核心、双核心、四核心等不同组合方式,具体取决于客户需要,还能与其他架构组成大小核。单核心加8KB一级缓存的最小配置下,面积不超过0.25平方毫米。

A32可以使用40nm、28nm等工艺制造,官方称28nm工艺、100MHz频率的状态下,功耗只需要4mW,也就是0.004W,而在四核心、1GHz频率加各种模块的完整状态下,每个核心的功耗也不会超过75mW。

技术方面则支持TrustZone安全加密、NEON SIMD指令集、DSP/SIMD扩展、VFPv4浮点计算、硬件虚拟化等。

ARM构架的处理器凭借其优秀的能耗比,一直占据着移动/嵌入式设备市场。其因为智能手机的爆发而为大家所熟知,A8/A9/A15、A12/A53/A57/A72等一代代CPU构架更是机友心中的时代印记。而刚发布的A32,又在效能比上越走越远了。

值得注意的是,A32是ARM新一代构架中,唯一一个32位构架。但A32就像是32位版的A35,目标很明显,就是在效能比本来就逆天的A35的基础上进一步控制功耗。

超低功耗与超小芯片面积

默秒全的效能比,ARM Cortex-A32构架分析

A32构架图

A32构架主打芯片面积、功耗控制和能耗比,其停留在32位(ARMv7-A指令集),指令预取单元针对效率进行了重新设计,一、二级缓存、浮点和DSP操作性能则针对速度进行了改进,并引入了新的电源管理特性。其支持TrustZone安全加密、NEON SIMD指令集、DSP/SIMD扩展、VFPv4浮点计算、硬件虚拟化等。

根据需求A32可以使用28nm、40nm等工艺制造,核心数目也可以在1/2/4核之间组合,可以组成big.LITTLE 大小核结构的 SoC。

默秒全的效能比,ARM Cortex-A32构架分析 

A35的核心大小示意图,A32居然还能做得更小

极限情况下,单核心加8KB一级缓存的最简配版本可以把芯片面积控制在0.25平方毫米(A35的极限也只是0.4平方毫米。而官方称28nm工艺制造的版本,在100MHz频率下的功耗只有0.004W(4mW)。

效能比再次提升

默秒全的效能比,ARM Cortex-A32构架分析 

整数、浮点、加密与流媒体等性能对比图(加密性能更是抛离A5足足12倍)


默秒全的效能比,ARM Cortex-A32构架分析

 

性能与功耗对比

除去超小的芯片面积和能耗外,A32可以在32位下提供和A35一样的性能。但更低功耗,让它的效能比(单位电能产出的性能)比A35还要高10%,比A5高30%,比A7高25%。A35可以通过提升频率达到A53 80-100%性能,也就是说,A32也可以在32位下达到同样的性能等级,这时候的芯片面积只有A53的68%,而功耗则只有A53的61%。

在64位之下,A35都有代替A53构架的实力,而在32位中,A32就已经是默秒全的境界了,而且比起64位的A35构架,32位的A32更适合用在穿戴设备和物联网产品上。

如果说A35有可能是下一代手机处理器中的小核心首选,那A32就已经是下一代穿戴设备和物联网产品的“默认方案”了。

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