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走进新时代2021年64位移动处理器全面解读(上)

主题:微处理器架构 下载地址:论文doc下载 原创作者:原创作者未知 评分:9.0分 更新时间: 2024-01-31

简介:关于对写作处理器架构论文范文与课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文处理器架构论文开题报告范文和相关文献综述及职称论文参考文献资料下载有帮助。

处理器架构论文范文

微处理器架构论文

目录

  1. 6.4位处理器的性能怎样?
  2. 微处理器架构:TI OMAP 5平台核心处理器ARM Cortex-A15架构概览

文/图 张智衍

技术总是一步一个论文范文地向前发展.如果说2014年是64位移动处理器元年、只有少数几个厂商推出了64位架构产品的话,那么随之而来的2015年就是64位移动处理器爆发的年份.在这一年,大量的厂商都在积极推出新品,希望占领市场并赢得消费者的关注.那么,现在都有哪些64位处理器可供用户选择呢?2015年的64位处理器还将有哪些新品出现呢?今天,本文就综合目前市场上已有的消息,为大家带来2015年初64位处理器的产品分析和解读.

移动计算进入64位时代已经是大势所趋了.在iOS平台上,苹果早在自家的A7处理器上就引入了64位计算,最近更是规定所有支持iOS的应用程序都必须提交64位版本,这也意味着苹果打算全面转向64位计算.作为移动计算的另一半天地,Android市场自然不甘落后,2014年Android平台上的64位处理器开始出现,顶级产品也有Terga K1 Denver与高通骁龙810作为支撑,整体市场前景不错.这样的情况在2015年将迎来进一步的爆发,各家厂商已经开始全面转向64位,32位时代正在迅速离我们远去.

那么,2015年的64位移动处理器都有哪些产品呢?这些产品又有什么样的特点,会给我们带来怎样的体验改善呢?由于内容较多,我们将分为两期为你解答这些问题.本期涉及到的厂商分别是高通、华为和联发科,而在下期我们还将介绍三星、英伟达、瑞芯微、全志等厂商在2015年主推的64位处理器产品.

有关64位处理器的那些事

在介绍目前的64位处理器之前,还有一些问题需要简单回顾一下,比如什么是64位处理器、目前市场上的64位处理器架构都有哪些、新的处理器性能会提升多少等

什么是64位处理器?

64位处理器的概念本刊介绍过多次了.简而言之,64位处理器的核心标志在于其寄存器宽度为64位,一次可以运行64bit的数据.32位处理器的寄存器宽度就是32位,因此一次只能运行32bit的数据—但是这并不意味着32位处理器的速度只有64位处理器的一半,这是因为寄存器的宽度只是衡量处理器性能的一个因素,处理器本身的架构、缓存和配置情况也很重要.

除了寄存器外,人们之前认为32位处理器所搭配的内存大小很难超过4GB,这是因为设计人员往往会为使用32位寄存器的处理器配备32bit的数据总线,这样它的内存空间就被限制在最大4GB.不过,目前也有为使用32位寄存器的处理器配备更大的数据总线的设计出现,因此“32位处理器最大只能使用4GB内存”这句话是不正确的,应该是“使用32bit数据总线的处理器最大只能使用4GB内存”.

与此类似的是,目前绝大部分64位处理器都没有使用64bit数据总线,多使用更小一些的诸如48bit的总线,这样设计难度更低,也更符合目前的应用场景.

总的来说,64位处理器只是处理器发展中的一个正常节奏,它的革命性和划时代意义远没有市场宣传中的那样重大,当然如果你用这个作为换手机的理由的话,我们还是要坚定的支持你一句:别犹豫,买买买!

主流的64位架构有哪些?

一般来说,设计一颗64位处理器不算太难,但是研发处理器架构就不是一般厂商可以做到的了.从全球市场来看,能够自研64位移动处理器的厂商也就ARM、高通、英伟达、imagination、英特尔、AMD这几家,其中市场上比较常见的也只有ARM、高通、英特尔和英伟达四家,其中难度可想而知.好在ARM开放了处理器架构授权,绝大部分厂商只需要购买架构授权即可.因此,总结来看目前主流的64位移动处理器架构主要还是以ARM公版为主,自研为辅,X86-64比较少,MIPS架构则更为罕见.

先来看ARM公版.ARM在几年前就公布了64位ARM CPU架构的相关信息和产品代号:分别是Cortex-A57面向主流和高端、Cortex-A53面向中低端和入门用户.目前市场上绝大部分64位ARM架构处理器都采用ARM公版架构制作,包括向来更看重自研架构的高通,在新的骁龙810上都使用了ARM公版架构.接下来看自研架构.采用ARM指令集、目前已经上市的64位架构只有一款,也就是之前提到的英伟达的Denver架构,只使用在自家的Tegra K1处理器上.接下来还将有高通自行研发的Tanpai架构的TS1和TS1i内核的产品上市,估计Denver和Tanpai就是2015年仅有的ARM指令集的64位移动处理器自研架构了.

此外,英特尔的X86- 64架构的处理器在2014年发布,架构代号Slivermont,已经被用在了很多厂商的平板上,也可以支持64位.最后还有移动市场的新人,imagination推出采用MIPS指令集的64位处理器I6400,竞争目标是Coretex-A53,不过估计支持者寥寥,应该不会在移动设备上有太多的露脸机会.

6.4位处理器的性能怎样?

从ARM论文范文资料来看,受益于架构改进、更强大的执行模ARM的Cortex-A57是高端64位移动处理器最常使用的架构,图为ARM论文范文公布的Cortex-A57架构简图.

英伟达的Denver架构的Tegra K1是一款定位顶级市场的64位处理器,性能异常强悍.

ARM论文范文公布的64位处理器和32位处理器的性能对比块和更出色的乱序执行能力,Cortex-A57的性能在相同的28nm制程和频率下,运行32位程序时相比Cor tex- A15可以领先约15%到30%,平均大约有20%的性能提升,在运行64位程序时,领先幅度提升到28%至55%,平均可以领先40%以上.考虑到Cortex-A57的产品绝大部分都将使用更新的20nm甚至16nm工艺制造,因此性能提升幅度还会更高.

在中低端的C o r t e x- A 5 3方面,相比目前定义为中低端产品的Co r tex- A7而言,同制程和频率下,Co r tex- A5 3相比C o r tex- A7的性能提升大约为5 0%,相比目前顶级的Cortex- A15而言则落后区区20%左右,充分体现了技术进步的威力.

从上述论文范文性能描述来看,大家应该对全新的64位处理器的性能有基本的了解了.可以预期的是,目前各大厂商即将推出或者已经推出但尚未上市的64位移动处理器将会给用户带来至少50%以上的CPU性能提升.这样一来,无论是喜爱跑分的顶级玩家还是普通用户,大家都能感受到性能提升带来的畅快和迅捷,这才是真正的科技进步的魅力!

高通:全系列无人能敌

高通在移动计算世界的地位就相当于英特尔在PC市场,几乎无人能敌.在64位计算时代,高通却吃了苹果不大不小的一个“暗亏”.众所周知,高通一直对ARM公版架构持保守态度,几代移动处理器的中高端产品都没有使用公版Cortex系列,几乎全部采用自研架构,只有在入门级产品上才选择性的使用公版架构.但是在64位时代,高通一开始就采用了诸如Cortex- A57这样的公版高端架构,这是为什么呢?根据业内传闻,高通本打算在2015年左右才开始推广64位处理器,在更晚一些进行全面布局产品.不过不凑巧的是,2013年底苹果A7处理器的发布给高通“一记闷棍”,随后高通不得不加快自己在64位处理器架构上的研发进度.无奈研发赶不上市场,因此才不得不在初代高端的64位处理器上全面采用公版设计.

微处理器架构:TI OMAP 5平台核心处理器ARM Cortex-A15架构概览

不过即使如此,高通的64位处理器也将是我们在移动设备上看到的最强悍产品之一.高通64位产品依旧分为骁龙800系列、骁龙600系列和骁龙400系列三个等级,具体型号分别是骁龙810、骁龙808、骁龙615、骁龙610和骁龙410.有关这些处理器的详细信息和具体内容,本刊曾在2014年7月下的《开启新时代—高通64位SoC家族解析》一文中,给出了非常详尽的介绍和分析,包括各个处理器的CPU、GPU、基带、ISP等部件的配置,有兴趣的读者可以翻阅之前的详细内容.本文仅对这部分内容做出简要介绍.

首先来看骁龙800系列,这个系列有两个具体产品,分别是骁龙810和骁龙808,他们都采用20nm工艺制造,并且都使用了ARM特色的big.LI论文范文LE技术,只不过前者是四个Cortex- A57核心搭配四个Cortex-A53核心,后者则是双核Cortex-A57搭配四核Cortex- A53.除了CPU差异巨大外,其他方面这两者也有很大的不同,比如骁龙810的内存是双通道LPDDR4- 3200,骁龙808就只有双通道LPDDR3-1866;前者搭配了目前高通最强的Adreno 430(支持DirectX11.2、OpenGL ES 3.1、OpenCL1.2,拥有曲面细分单元)、视频模块上也完美支持H.265硬件编解码,后者则只使用了Adreno 418,GPU规格一样但性能略差,视频功能上则不能支持4K硬编码,其他还有ISP等规格也有差异.

总的来说,整体硬件配置的不同,使得骁龙810和骁龙808在产品定位上拉开了切实的差距.不过考虑到功耗和降频等问题,骁龙810和骁龙808在实际使用中真正的差异究竟有多大,目前还值得进一步考量.但可以肯定的是,高端手机定位既然都如此高了,一般都不会在芯片上额外省下这十几美元,清一色的骁龙810那是必须的,骁龙808就只能偶尔出来刷个存在感了.

性能方面,GeekBench 3的测试表明,骁龙810的性能相比之前的骁龙801,提升了大约30%,跑分能够从之前的3000分上升到大约4000分.考虑到目前使用骁龙810的手机还不是很多,未来这个成绩有可能进一步上升.在产品方面,目前已经确定使用骁龙810的产品还是非常多的,国产厂商中小米Note顶配版已经确认,其他厂商诸如OPPO、vivo、联想、酷派、中兴等厂商都肯定打算使用或者正在研发中.国际厂商方面LG采用曲面屏并搭配骁龙810的LG G Flex 2已经上市,其它的诸如三星、摩托罗拉、微软Lumia、索尼等厂商都有传出消息正在研发或者推出全新的搭载骁龙810的手机.

在中端市场方面,高通也推出了两款产品,分别是骁龙615和骁龙610.这两款处理器都采用了28nm LP工艺制造.其中最引人关注的是骁龙615,它搭配了4个最高1.7GHz频率的Cortex-A53“高性能”核心和四个最高1.0GHz频率的Cortex- A53“低功耗”核心,组成了奇怪的“LI论文范文LE.little”方案.显然这款产品是专门针对MTK等厂商推出的“八核”概念而设计的.相比之下,骁龙610就比较普通了,四个最高1.4GHz频率的Cortex-A53核心,算是中规中矩.其他规格上,这两颗处理器都配备了Adreno405GPU,使用了双通道LPDDR3 1600内存,算是很恰当的配置了.目前采用骁龙615的手机也已经上市开卖,包括OPPO、酷派、HTC等厂商都有相应产品推出.性能方面,骁龙615的性能和之前高通推出的骁龙600系列处理器基本相当,大概也就是2012年底到2013年初顶级手机的性能水平.

最后则是骁龙410,它也有四个Cortex-A53核心,最高频率1.4GHz,不过GPU方面大幅度缩减至Adreno 306,看来是专门面向入门级用户了,仅能提供最基础的3D性能.各大厂商599、699元档次的入门级手机应该非常喜欢这款处理器.

在更长远的64位处理器方面,高通论文范文没有太多信息,不过业内部分爆料显示,高通正在准备全论文范文自研架构的64位处理器产品,具体型号包括骁龙820、骁龙815、骁龙629、骁龙625、骁龙620和骁龙616.其中除了骁龙616相当于是骁龙615的小升级版、GPU增强为Adreno 408外,其余的所有产品都采用了骁龙自研的代号为Taipan的64位CPU架构.最顶级的骁龙820采用三星或者GF的14nm FinFET工艺,集成了八个代号为TS2、Taipan架构的CPU核心,GPU升级至Adreno 530,支持CAT 10.接下来的骁龙815则使用了TS1i搭配TS1的big.LI论文范文LE大小核方案(CPU核心架构依旧源自Taipan),应该是主打手机等小尺寸设备,GPU则是Adreno 450,制造工艺采用20nm.更低端的骁龙620系列产品都相应的缩减了CPU核心数量、频率、GPU规格等.

从目前爆料信息来看,可信度还是相当高的,内容也比较符合高通一贯的风格.其中最吸引人的是高通将在下一代64位产品上推出一款八个高频率核心、Adreno 530 GPU、14nm工艺的超强处理器,不知道是否是针对汽车、电视等对散热、体积、功耗要求不那么敏感的市场.当然,如果这颗处理器功耗控制得当的话,使用在手机、平板上也未尝不可.

从上文对高通64位产品的介绍来看,高通在各个档次上都有有相对应的产品,重要市场甚至有多款型号,再加上高通在无线通讯技术上的领先态势,高通几乎牢牢占据了市场优势地位,短期内无可撼动.

华为:首款16nm产品箭在弦上

华为近年来在自研芯片上越来越顺畅,麒麟910、920、925等处理器使得华为真正在移动计算市场上站稳了脚跟.那么64位时代来临后,华为又该如何应对呢?

相比高通的大而全而言,华为在64位道路上还是非常谨慎的.2014年12月3日,华为发布了旗下首款64位处理器麒麟620.从型号可以看出,麒麟620是一款面向中低端用户的产品.规格方面,麒麟620的CPU部分采用了八个Cortex-A53核心,最高主频为1.2GHz.需要说明的是,这八个Cortex- A53核心也被分为两组,分别根据系统需求关闭或者打开,起到提高能耗比的作用.在GPU方面,麒麟620配置就不是那么令人满意了,它搭配了Mali-450MP4的GPU,不支持目前主流的OpenGL ES 3.0.话说回来,Mali- 450家族的产品早在2012年就已经推出,整体技术规格和性能都不算出色,况且当前也有更多其他的GPU可供选择.

华为之前麒麟910上使用了Mali- 450MP4 GPU就受到了颇多质疑,这次在麒麟620上又做此选择,的确相当出人意料.

目前华为正式推出的64位处理器只有麒麟620这一款,不过据业内消息称,华为将和T论文范文C一起,在2015年推出全球首款采用16nm工艺制造的麒麟930处理器.据悉这颗64位处理器采用了四核Cortex- A57搭配四核Cortex- A53组成big.LI论文范文LE大小核,GPU方面应该还是Mali-T600家族的产品.预计这款产品将在2015年第二季度发布并开始销售.

从目前的情况来看,华为在64位处理器上的布局才刚刚开始,毕竟华为在2014年通过麒麟910、麒麟920以及麒麟925等产品在性能上基本赶上了业内主流水平,要想在再进一步的话还需要一段时间沉淀.据悉华为在4月会有大动作,发布旗舰手机的同时也会有新的处理器同时登场,究竟是不是麒麟930呢?我们拭目以待.

联发科的:遍地开花争上游

联发科在2014年凭借出色的产品定位、优秀的性能表现以及全面的无线技术支持得到了很多厂商的关注,旗下产品也渐渐摆脱了之前千元级的定位开始侵袭中端市场.在64位时代,联发科还将继续推出更多、更出色的产品来争夺市场.

首先来看联发科64位时代的旗舰产品:MT6795.这款处理器也不能免俗的采用了四核Cortex-A57搭配四核Cortex-A53组成big.LI论文范文LE大小核,最高主频可达2.2GHz,GPU方面搭配的则是imagination的PowerVR G6200,运行频率高达700MHz.此外,MT6795还配置了双通道LPDDR3 1866内存,支持H.265解码,最大支持2K屏幕.网络制式方面最高支持到LET FDD/TDD CAT4 150Mb/s.从规格来看,MT6795几乎可以说是一颗出色的64位高端产品了,不过问题在于这款处理器使用了28nm工艺制造—目前高通骁龙810采用更先进的20nm工艺,在功耗控制上都不是很出色的话,联发科在如此高频率的处理器上采用28nm工艺,是保守还是冒险呢?目前MT6795具体产品尚未正式上市,联发科论文范文也只简单给出了产品规格.如果一切顺利的话,MT6795将是联发科继MT6595后占据高端市场的利器,它较高的性价比和强悍的性能可能会给竞争对手们带来不少的麻烦.

说完了MT6795,再来看看联发科定位中端的MT6752.

从规格上来看,MT6752集成了八个Cortex- A53核心,最高主频高达1.7GHz;GPU使用的是较新的Mali-T760MP2,频率为600MHz;内存则是单通道LPDDR3 1600,基本符合其市场定位.在工艺上,这款处理器采用了28nm HPM工艺,因此功耗控制相对来说应该很不错.从性能来看,MT6752的性能表现还是很出色的,安兔兔跑分来看可以达到大约4万分左右,再综合其他测试来看,除了GPU性能略弱外,MT6752的综合性能基本上达MT6795的规格非常强悍,不过产品上市似乎遥遥无期,就连MTK论文范文对它介绍也很少,甚至还出现了张冠李戴的错误.

MT6752是目前中端手机市场的明星产品,例如最近大热的魅族千元级手机魅蓝Note就采用了这款处理器.

到了中高端处理器的水平,是一颗非常出色的64位中端产品.总的来说,MT6752先进的架构、优秀的工艺再加上完善的4G网络支持,一诞生就得到了很多厂商的青睐,目前已经有多款手机面世,包括魅族、OPPO、TCL、联想、HTC等厂商都有产品推出.如果一切顺利的话,MT6752横扫今年中低端市场大有希望.

最后再来看看入门级市场,在这个论文范文段上,MTK推出了两款64位产品,型号分别是MT6735和MT6732.这两颗处理器的差别主要是通讯模块,其中前者只能支持LTE FDD、LTE TDD、WCDMA(DC- HSUPA)、TD- SCDMA和G论文范文/EDGE,后者则可以做到LTE FDD、LTE TDD、WCDMA(DC- HSUPA)、CDMA1x、EV- DO版本A、TD- SCDMA和G论文范文/EDGE全网通支持,这也是联发科首款全网通的处理器产品.在产品规格上,MT673X系列都采用了四核Cortex-A53方案,不过MT6735最高主频可达2GHz,MT6732最高主频只有1.5GHz.GPU方面两者都采用了Mali-T720,频率也都是500MHz,内存也“顺理成章”的使用了单通道LPDDR3.性能方面,目前尚没有具体数据,不过从硬件指标来看,这款处理器性能应该还不错,挑战一下骁龙615也是有可能的,大有希望成为入门级移动设备的最佳搭档.

总的来看,联发科在2014年依靠出色的产品可谓春风得意,高中低端市场都有不错的成绩,在2015年进入64位时代后,联发科高中低端市场都有布局,整体产品也值得期待.从目前联发科的发展情况来看,摆脱中低端形象、成为移动计算市场的可以和高通抗衡的巨头是非常有希望的.

由于篇幅原因,2015年64位处理器解读上半篇就暂时到此为止了,我们简单回顾了64位移动处理器的架构、性能等,也对几家重要厂商的产品进行了介绍,如果你感到意犹未尽的话,下期我们还将带来更多厂商的更多64位移动处理器,敬请期待!

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微处理器架构引用文献:

[1] 论文写作基本架构 论文写作结构方面问题
[2] 广播电视和架构本科论文开题报告范文 广播电视和架构毕业论文怎么写3000字
[3] 智慧校园平台和架构硕士毕业论文范文 关于智慧校园平台和架构方面自考开题报告范文2000字
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