ARM Cortex—A72來襲

張三

移動處理器的進步一直都備受玩家和業界的關注。ARM在之前推出了全新的CorteX-A72架構，希望借此一改Cortex-A53推出后高熱、高功耗的態勢，再次將移動SoC的性能推向新的巔峰。經過各家廠商長時間的努力，采用Cortex-A72架構的處理器逐漸變多，搭載各家處理器的手機也開始逐漸上市。那么，目前已經推出或是即將推出的Corfex-A72架構有哪些？又有哪些使用了Cortex-A72架構處理器的手機值得挑選呢？

從ARM的架構發展歷程來看，Cortex-A57算是一款失敗的架構。其過于龐大的結構和復雜的設計，以及沒有充分預估到新制程性能表現和時間節點，最終使得幾乎所有使用Cortex-A57的處理器都出現了高發熱、高溫度的情況。其中典型產品就是驍龍810，這款采用big.LITTLE架構的四核Cortex-A57+四核Cortex-A53的SoC，由于過高的功耗，在手機中稍微滿負荷運載一小段時間后，頻率就會不斷降低直到溫度恢復至閥值以下，同時損失大量的性能。鑒于此，ARM不得不加緊研發，很快就推出了全新的Cortex-A72架構用于替代Cortex-A57，占據高端性能的地位。

相比Cortex-A57，Cortex-A72在整體性能表現更為出色的同時，針對功耗做出了優化，ARM官方宣稱其在相同工藝、提供相同性能輸出的情況下，Cortex-A72的功耗只有Cortex-A57的一半左右。在它推出后，包括高通、華為、聯發科等都紛紛開始基于Cortex-A72架構研發處理器，并在近期內推出了多款產品。

Cortex-A72的架構變化

在本刊之前的內容中，我們介紹了有關Cortex-A72架構的詳細內容。包括其相對Cortex-A57 3.5倍性能的具體數據來源以及架構的改進部分內容。如果有興趣了解這部分內容的讀者，可以參看2015年5月下的《全面革新——ARMCortex-A72架構深度解析》—文，在這里我們只對Cortex-A72的架構改進給予簡單的介紹。

首先，Cortex-A72的分支預測大大加強。Cortex-A72采用了全新的分支預測單元和新的、更復雜的分支預測算法，相比COrtex-A57，COrtex-A72的錯誤預測降低了50%，投機行為發生的概率降低了25%。

其次，Cortex-A72在解碼方面的改進包含增加解碼器的有效帶寬，加入了對高性能高級SlMD/FP單元，增加對AArch64指令融合的增強，對FP rounding-mode指令的加速，以及在功耗方面全面優化整個解碼器的功耗方案。

第三，指令分派和回收單元方面，Cortex-A72將分派單元寬度從之前3-wide增加至5-wide，配合解碼單元的優化，可以提升每周期執行效率。Cortex-A72還降低了多余的寄存器文件訪問。此外，指令單元架構和寄存器結構都經過了重新優化，降低了面積和冗余部分，提高了能耗比。

最后，Cortex-A72還帶來了諸如新一代的浮點和高級SIMD單元、全新調整的issue-queue的負載平衡、延遲降低至只需要一個周期的CRC單元等。緩存方面包括L1和L2緩存引入了新的復雜預取功能、更新了L2的緩存替換方案、降低了L2 TLB部分的延遲、增強了可配置性等。值得一提的是，上述所有的單元都涉及到了大量的性能和功耗方面的優化。

所有優化集合在一起，使得Cortex-A72相比Cortex-A57在性能功耗比方面取得了極為明顯的進步，也順理成章的成為了2016年最熱門的處理器架構。

采用Cortex-A72架構的主流處理器一覽

由于Cortex-A72優秀的架構特性，因此很多廠商都使用Cortex-A72作為其2016年主推產品的架構，下面就來看看這些處理器各自的規格以及特性吧。

麒麟950：華為當家花旦

華為是國內少數可以給出移動設備整體解決方案的廠商，在自研SoC上也有頗深的功力。2016年華為的當家產品就是麒麟950處理器了。這款產品采用的是四核心Cortex-A72搭配四核心Cortex-A53的big.LlTTLE方案，制程采用了TSMC的16nmFinFET。其中Cortex-A72的主頻最高可達2.3G Hz，Cortex-A53則為1.8GHz。內存方面，這款處理器支持LPDDR3或者LPDDR4，2個32bit雙通道設計。集成的GPU為Mali-T880MP4，頻率為900MHz，不算很強但也足夠使用。視頻編解碼方面，麒麟950支持H.2641080p@60Hz的編解碼，支持HEVC 2160p@30Hz的解碼。由于華為自有通訊技術，因此麒麟950使用了華為自家的霸龍基帶，支持CAT.6 LTE，雖然沒有之前測試爆出的CAT.10那樣強悍，但也完全可以滿足用戶需求了。

除了規格，在功耗表現上，使用了Cortex-A72的麒麟950究竟好不好呢？根據外媒的測試結果來看，麒麟950的表現的確很出色，麒麟950四核心全開的功耗大約為3.7W，和制程接近但是頻率略低的三星Exynos 7420的5.5W相比低了不少（Exynos 7420采用的是三星14nm制程，四核Cortex-A57搭配四核Cortex-A53的big.LITTLE架構），甚至和八核心Cortex-A53的麒麟935相比功耗也并沒有太大的提升（麒麟935采用28nm制程，核心全開滿載功耗約為3.3W）。總的來看，麒麟950是目前Cortex-A72處理器中在功耗和性能上控制得相當出色的產品。

華為沒有推出過Cortex-A57架構的SoC，就是考慮到Cortex-A57的功耗不好控制。之前流傳的麒麟930將使用四核Cortex-A57搭配Cortex-A53的方案，最終也改為了四核Cortex-A53e（增強高頻版Cortex-A53）搭配四核Cortex-A53的方案，繞過了Cortex-A57這個“大坑”。現在，華為推出的麒麟950在Cortex-A72的加持下，在性能、功耗、通訊等方面表現都非常均衡，成為目前市場上相當值得選購的SoC之一，值得重點關注。endprint

型號：麒麟950

工藝：TSMC 16nm FinFET

架構：4×Cortex-A72@2.3GHz+4×Cortex-A53@1.8GHz，big.LITTLE

GPU：Mali-

T880MP4@900MHz

跑分成績（GeekBench）：單線程約1800分；多線程約6200分代表機型：華為Mate 8

驍龍650和驍龍652：高通中端頂梁柱

高通作為全球最大的移動SoC廠商，旗下產品一直以來都頗受關注。這一次，高通一口氣推出了兩款基于Cortex-A72的處理器，型號分別是驍龍650和驍龍652。

驍龍650是一款六核心產品，它使用2個Cortex-A72搭配4個COrtex-A53核心，GPU采用的是Adreno 510。驍龍652則是一款八核心產品，使用74個Cortex-A72搭配4個Cortex-A53核心，GPU采用的也是Adreno 510。兩者都支持雙通道LPDDR3 933MHz的內存。需要注意是，驍龍650和驍龍652都采用的是28nm工藝，雖然在功耗表現上28nm是不如16nm的，但是高通選擇的是28nm工藝的最頂級版本——28nm HPM（HighPerformance Mobile）并控制了頻率。由于沒有采用全新工藝，為了降低功耗，驍龍650和驍龍652的頻率設定都比較低。驍龍650和驍龍652的Cortex-A72最高頻率為1.8G Hz，Cortex-A53的最高頻率為1.2GHz。不過對于一款定位中端的SOC來說，Cortex-A72搭配1.8GHz的頻率也完全可以滿足使用需求了。

在通訊能力方面，驍龍650和驍龍652都、采用了高通“世界模”基帶芯片，支持CAT.7 LTE，最高300M bps的下載速度，兼容LTDFDD和LTE TDD、WCMDA、TD-SCDMA、CMDA 1X等網絡規格，表現極為出色。

總的來看，驍龍650和驍龍652都是目前主流的移動SoC，其均衡的表現和強大的網絡能力使得很多廠商都利用其打造中端產品，整體性價比表現令人滿意。

型號：驍龍650

工藝：TSMC 28nm HPM

架構：2×Cortex-

A72@1.8GHz+4×Corfex-

A53@1.2GHz，big.LlTTLE

GPU：Adreno 510

跑分成績（GeekBench）：單線程約1500分；多線程約3500分

代表機型：紅米NOte 3

型號：驍龍652

工藝：TSMC 28nm HPM

架構：4×Cortex-A72@1.8GHz+4×Cortex-A53@1.2GHz，big.LlTTLE

GPU：Adreno 510

跑分成績（GeekBench）：單線程約1500分；多線程約5200分代表機型：三星Galaxy A9

Heilo X20 MT6797：聯發科主打新星

聯發科的產品在設計上往往會有獨到之處。這次主推的MT6797（型號為Heilo X20）又拿出了Tri-ClUSter這樣的方案，堪稱業內首創。

所謂Tri-Cluster，是指聯發科將處理器內部核心分為三個集群，一個集群負責最高性能，另一個負責中等需求，最后則是節能需求了。聯發科宣稱，相比big.LlTTLE架構，Tri-Cluster的切換更平滑，使用體驗更好。當然，Tri-Clusterf吏用了如此多的集群的結果就是處理器核心數量暴漲，成為業內首款十核心移動SoC。

MT6797擁有的十個核心分別是：2個Cortex-A72高性能核心，最高運行頻率高達2.5GHz（也有2.7GHz一說，但應該達不到如此高頻）；4個Cortex-A53核心，最高運行頻率為2.0G Hz；4個Cortex-A53核心，運行在最高1.4GHz的低頻率上。在內存方面.MT6797搭配的是雙通道LPDDR3 933Hz，GPU則是Mali-T880M P4核心。這款SoC在制程上使用的是TSMC 20nm工藝，考慮其Cortex-A72的高頻率，20nm工藝表現如何還難以評價。網絡方面，其可以支持最高CAT.6的網絡規格，還加入了CDMA支持。

不過令人遺憾的是，目前尚未明確有哪款手機使用MT6797處理器。一些業內小道消息顯示，MT6797可能存在比較嚴重的過熱問題。因此諸如vivo、HTC、小米等廠商都還處于觀望過程。相信隨著聯發科進一步優化設計、調整規格，MT6797還是有望出現在許多定位中端的手機產品上的。

型號：Heli0 X20 MT6797

工藝：TSMC 20nm

架構：2×Cortex-A72@2.5GHz+4×COrtex-A53@2.0GHz+4×Cortex-A53@1.2GHz，Tri-Clusfer

GPU：Mali-T880MP4

跑分成績（GeekBench）：單線程約2100分；多線程約7000分

代表機型：暫無

應該買哪款？

Cortex-A72手機推薦

俗話說買新不買舊，如果你最近正好有購買新手機的打算，那么選擇配備了更高性能、更低功耗的Cortex-A72處理器的產品是非常明智的，我們也挑選了幾款已經上市或是即將上市Cortex-A72手機，下面就一起來看看吧。endprint