高通是行动运算业界首家导入基於 Arm 半客制化 CPU 架构(现称为 cortex-X CPU )的厂商,也是第一家采用 1+3+4 核心配置的厂商,而今年公布 Snapdrgaon 8 Gen 2 时,则将核心配置改为 1+4+3 ,且若探究其架构设计,实际上则是 1+2+2+3 ,据称是由 Cortex-X3 搭配双核 Cortex-A715 、双核 Cortex-A710 与三核 Cortex-A510 组成,这样的全新配置混用两个世代的微架构,霎那间令人摸不着头绪,不过却有其重要意义存在。

Snapdragon 8 Gen 2受惠 Arm 新一代 DynamIQ Shared Unit-110 ( DSU-110 )技术,使得单一丛级突破既有 8 核心限制,并且能允许全大核配置,实现由 5个大型核心搭配 3 个小型核心的多核配置。

▲ DSU-110 突破以往单一 8 核 Cluster 最多 4 个大核的配置,虽然 Snapdragon 8 Gen 2 仍维持 8 核心单一 Cluster 但高效能大核已达到 5 核心

至於为何没有索性突破 8 核心限制采用 1+2+2+4 的 9 核配置,笔者认为应该是高通考虑到多一颗 Cortex-A510 对整体使用的效益不大,还会占用晶圆面积,优先还是以能耗考量。

不过令人不解的是高通为何中间的 4 核心混用两个世代不同架构的产品,尤其从 Arm 提供的技术数据, Cortex-A715 大幅改善能源效率与显着缩减晶圆占用面积,如果从高通不断强调追求最佳能耗效能比,回过头使用旧世代架构似乎本末倒置。

▲ 2 组效能核心分别由 Cortex-A715 与 Cortex-A710 构成,其中使用旧世代 Cortex-A710 的主因是具备原生 32bit 应用的执行能力

关键的原因仍是为了执行效率最佳化,根据先前所掌握的技术资料,为了迎接 Google 主导的 Android 生态系全面迈入原生 64bit 化, Arm 在 Armv9.2 指令级系列的 Cortex-X3 、 cortex-A715 皆取消原生 32bit 的支援,若要执行 32bit 应用程式则需透过模拟方式,然而目前市场上仍有许多热门应用仍是基於 32 bit 原生。

简单的说,双核 Cortex-A710 的存在,就是为了执行特定的 32bit 应用程式,因为虽然 Cortex-A510 仍保有 32bit 原生的执行能力,不过受到架构先天设计限制与节能导向的低时脉设计,遇到较复杂的 app 仍得动用到更高效能的核心执行。

同时也别忘了 Cortex-A710 除了支援 32 bit 执行能力以外,也同样具备 64 bit 的执行能力,等於在 64 位元的主流负载还可透过 4 核高效能核心进行处理。

▲借助台积电先进的 4nm 制程甫以高通 AIE 技术,高通 Snapdragon 8 Gen 2 可具兼具高时脉、高效能与节能

不过为什麽高通不像 Google 乾脆选择由 2 个半客制化核心搭配 2 个性能核心与 4 个效率核心的 2+2+4 配置,笔者认为应该还是评估会使用到瞬间高负载的应用程式多仍采用单执行绪,并未对多核心执行进行最佳化,高通仍选择以高时脉的单一 Cortex-X3 处理这些需要单执行绪高效能的应用;且也别忘了纵使是 Snapdrgaon 8 Gen 2 的性能核心,也都有高达 2.8GHz 的高时脉。

虽然 Snapdrgaon 8 Gen 2 所采用的 4nm 制程从技术可视为 5nm 制程强化版,但即便如此仍较 5nm 制程具备更出色的电晶体密度与能源效率,才使得高通能够进行高达 5 个高效能大核心的配置与设定极高的时脉。

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