老玩家、新產(chǎn)品、戰(zhàn)5G紫光展銳虎貰T7520處理器解讀

李實(shí)

相比華為、中興，紫光展銳可能對(duì)于很多人來(lái)說(shuō)還比較陌生，實(shí)際上在通信業(yè)界，紫光展銳的名頭算是響當(dāng)當(dāng)?shù)?。在之前?G、4G時(shí)代，紫光展銳的產(chǎn)品主攻性價(jià)比市場(chǎng)，很多高性價(jià)比機(jī)型或者主要以海外銷售為主的手機(jī)往往會(huì)選擇紫光展銳的產(chǎn)品。在進(jìn)入5G時(shí)代后，紫光展銳將目光瞄準(zhǔn)主流市場(chǎng)，希望以更具特色的芯片來(lái)吸引業(yè)界的關(guān)注。今天，我們就帶大家了解—下紫光展銳最新推出的虎賁T7520處理器。

老玩家的新產(chǎn)品布局5G市場(chǎng)

說(shuō)起來(lái)，紫光展銳其實(shí)也算是通信行業(yè)中的老玩家了。早在3G時(shí)代，紫光展銳的前身展訊就擁有了TD-SCDMA的相關(guān)技術(shù)，并推出了多款芯片，還曾成功地打入三星產(chǎn)品的供應(yīng)鏈，成為三星的通信技術(shù)供應(yīng)商。不過(guò)，在之后的4G時(shí)代，由于展訊的技術(shù)并不側(cè)重于4G時(shí)代的LET，再加上整體的產(chǎn)品規(guī)劃發(fā)展和營(yíng)收都出現(xiàn)了一些問題，先后經(jīng)歷了重組、收購(gòu)等多重波折，最終也沒有得到很好地發(fā)展。

不過(guò)，在進(jìn)入5G時(shí)代后，全新的紫光展銳希望借著5G產(chǎn)品興起的風(fēng)潮，重新在移動(dòng)市場(chǎng)上站穩(wěn)腳跟。從2019年開始，紫光展銳進(jìn)行了積極布局，在切入國(guó)內(nèi)移動(dòng)市場(chǎng)的同時(shí)，不斷地在5G技術(shù)上發(fā)力。無(wú)論是在2019年的MWC上發(fā)布名為“馬卡魯”的5G通信平臺(tái)，還是推出全新5G基帶產(chǎn)品，都在向業(yè)界展示紫光展銳扎實(shí)的技術(shù)底蘊(yùn)。值得注意的是，在2020年2月底，紫光展銳發(fā)布了全新第二代5G智能手機(jī)處理器——_虎賁T7520。相比前代產(chǎn)品，虎賁T7520處理器采用了全新的工藝、全新的架構(gòu)以及更為出色的通信方案。綜合來(lái)看，這款處理器擁有在主流市場(chǎng)和其他產(chǎn)品一爭(zhēng)高下的潛力。

工藝：來(lái)自臺(tái)積電的6nm技術(shù)

說(shuō)起目前半導(dǎo)體工藝技術(shù)的進(jìn)步，大家耳熟能詳?shù)亩际荅UV、5nm等關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。但是，考慮到市場(chǎng)宣傳等因素，一些主流代工企業(yè)開始將自己傳統(tǒng)節(jié)點(diǎn)中的改進(jìn)加強(qiáng)版工藝，以節(jié)點(diǎn)代次的方式加以宣傳和包裝，比如臺(tái)積電的6nm工藝、三星的8nm工藝都是這種宣傳策略下的”產(chǎn)品”。紫光展銳本次發(fā)布的新品就使用了臺(tái)積電的6nm工藝。那么，相比之前的7nm工藝，這個(gè)6nm工藝到底好在哪里？

臺(tái)積電在2018年8月開始試生產(chǎn)自家的7nm工藝，在隨后的2019年3月，5nm工藝也開始試生產(chǎn)。在這兩個(gè)重要的節(jié)點(diǎn)工藝完成試生產(chǎn)后，臺(tái)積電在2019年第二季度宣布開發(fā)新的6nm工藝，內(nèi)部代號(hào)為N6。在臺(tái)積電的定義中，N6工藝將是之前N7也就是7nm工藝的深入改良版本，其主要改進(jìn)的方法在于將7nm改進(jìn)版本工藝結(jié)合EUV技術(shù)進(jìn)行制造，從而實(shí)現(xiàn)比傳統(tǒng)7nm工藝更高的邏輯密度和更出色的成本控制。不僅如此，N6工藝在設(shè)計(jì)端和N7工藝是完全兼容的，也就是說(shuō)廠商不需要任何額外的支出和操作就可以直接移植。在效能方面，N6目前的數(shù)據(jù)是在可對(duì)比的條件下，帶來(lái)了相比N7工藝18%的邏輯密度增加以及8%的功耗降低，這將使得芯片的面積更小、功耗或者頻率表現(xiàn)更為出色，最終提高產(chǎn)品在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。

根據(jù)臺(tái)積電的規(guī)劃，在今后的很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，7nm節(jié)點(diǎn)都將是高性能處理器的主要生產(chǎn)工藝，其深入改進(jìn)版本的N6則將是臺(tái)積電最主要、產(chǎn)能最大的工藝之一。因此，臺(tái)積電也在積極向客戶推廣N6工藝。其主要賣點(diǎn)就是相比lOnm，或者N7工藝而言，N6工藝在性能和面積等綜合方面的表現(xiàn)都不錯(cuò)，同時(shí)又比全面采用EUV技術(shù)的N5工藝便宜了不少。在具備這些優(yōu)勢(shì)下，包括紫光展銳這樣的客戶都在積極采用N6工藝研發(fā)和生產(chǎn)新品。不過(guò)雖說(shuō)N6的性價(jià)比相對(duì)比較出色，但是其價(jià)格依舊昂貴到令人咋舌。紫光展銳宣稱，自家芯片在N6工藝下耗費(fèi)的流片成本將高達(dá)2億美元，這樣昂貴的價(jià)格也完全不是任何一個(gè)小廠商可以承擔(dān)的。當(dāng)然，在芯片流片完成后，紫光展銳也會(huì)獲得大量的數(shù)據(jù)和信息，在未來(lái)繼續(xù)使用N6制造其他產(chǎn)品的過(guò)程中會(huì)相應(yīng)地降低成本，實(shí)現(xiàn)復(fù)用?？偟膩?lái)說(shuō)，N6工藝在目前的移動(dòng)SoC制造中，應(yīng)該是除了5nm工藝之外最先進(jìn)的技術(shù)了，這也符合紫光展銳這款新品的市場(chǎng)定位。

基礎(chǔ)架構(gòu)：4+4核心和Mali-G57

在介紹完了工藝情況之后，虎賁T7520的架構(gòu)就值得關(guān)注了。虎賁T7520在處理器部分采用了4+4配置也就是四核心的ARM Cortex-A76搭配四核心的Cortex-A55，其中后者已經(jīng)是目前DynamIQ或者big.LITTLE技術(shù)配置下的幾乎唯一選擇，也是目前最出色的低功耗、高性能功耗比處理器架構(gòu)之_。

在高性能核心方面，虎賁T7520采用了我們熟悉的ARM Cortex-A76。這是ARM在2018年5月發(fā)布的高性能核心，其主要特點(diǎn)在于面向7nm乃至未來(lái)更新的工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)，整體性能相比上代架構(gòu)有較大幅度的提升。比如在可比條件下，Cortex-A76相比采用ARM之前架構(gòu)的產(chǎn)品在性能方面可以提高35%，功率效率（能耗比）提高40%。

此外Cortex-A76的進(jìn)步還體現(xiàn)在對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)的支持上，其性能提升至原有架構(gòu)的4倍。在具體架構(gòu)設(shè)計(jì)上，Cortex-A76采用了超標(biāo)量亂序結(jié)構(gòu)，擁有新的預(yù)測(cè)，獲取單元，被稱為“基于預(yù)測(cè)的獲取”，以及4個(gè)解碼前端（4發(fā)射），8個(gè)執(zhí)行端口，總流水線級(jí)數(shù)13級(jí)，執(zhí)行延遲為11級(jí)。由于Cortex-A76本身性能和功耗表現(xiàn)非常出色，包括華為麒麟990、高通驍龍855等產(chǎn)品，都是基于Cortex-A76架構(gòu)發(fā)展而來(lái)，也是目前市場(chǎng)上高端移動(dòng)SoC的主流選擇。

在GPU方面，虎賁T7520選擇了ARM Mali-G57，這款GPU所采用的架構(gòu)被稱為“Valhall”，是ARM在2019年發(fā)布的最新GPU架構(gòu)。相應(yīng)的，目前最先進(jìn)的移動(dòng)GPU-Mali-G77使用的同樣是“Valhall"架構(gòu)，只不過(guò)Mali-G77面向的是頂級(jí)市場(chǎng)，規(guī)格更高，而Mali-G57面向的則是中高端市場(chǎng)，這一點(diǎn)和虎賁T7520自身的市場(chǎng)定位是一致的。

從技術(shù)特性來(lái)看，“Valhall”架構(gòu)具備16寬度的波前陣列（warp），采用了全新的執(zhí)行引擎架構(gòu)設(shè)計(jì)，其ALU流水線被劃分為兩個(gè)“群集”，每個(gè)群集都有自己16寬度的FMA單元以及相應(yīng)的執(zhí)行單元。在ISA方面，“Valh all"也改變了ISA本身并簡(jiǎn)化了很多指令，指令調(diào)度方面進(jìn)一步采用了硬件調(diào)度，此外還包括紋理增強(qiáng)能力的加強(qiáng)，幾何流的優(yōu)化和AFBC，也就是ARM幀緩沖壓縮技術(shù)的優(yōu)化等。根據(jù)ARM的官方數(shù)據(jù)顯示，Mali-G57相比前代相同定位的Mali-G52，在整體性能上大幅度提升了30%，是前代產(chǎn)品的1.3倍，同時(shí)能效比提升了30%，性能密度提升了30%，機(jī)器學(xué)習(xí)能力提升了高達(dá)60%。