从麒麟980的性能一窥CortexA76对2019年的手机意味着什么

消息，距离Arm今年6月首次发布新的Cortex A76 CPU微体系结构还不是太久，幸。Cortex A76公布时Arm在新的核心的性能和效率改良方面作出了根本性允诺，如今我们早已看见使用该架构芯片的手机早已上市。

Cortex A76的展现出否如预期？A76对2019年的智能手机而言又意味著什么？在《麒麟980性能展现出大起底：既有情理之中，又有意料之外》一文主要讲解了麒麟980的展现出，但对于那些没出售华为Mate 20和Mate 20 Pro的人兴趣也许没有那么大。本文将更加多注目麒麟980内部新的Cortex A76架构，探究新的架构将在新一代SoC竞争中充分发挥的起到以及将对2019年新款手机产生的影响。

否超过Arm的性能预测？Arm此前回应Cortex A76时钟频率高达3GHz，适当地性能预测都是在这个频率上。正如Anandtech作者在5月份写的那样，3GHz的频率是一个过分悲观的目标，2.5GHz更为现实。最后麒麟980的时钟频率为2.6GHz，这更加合乎本文作者的预期。

3GHz的Cortex A76的性能展现出预计不会比2.4GHz的Cortex A73（高通骁龙835的配备）整数和浮点计算出来分别提高1.9和2.5倍。如果是2.6Ghz的时钟频率，预计不会有1.65和约2.15倍的性能提高。

实际情况是，麒麟980整数计算出来跑完分提高1.77倍，浮点计算出来跑完分超强预期超过2.21倍的快速增长。之所以跑完分超强预期，有可能是Arm仿真运营时是使用2MB L3，而麒麟980的芯片配备是4MB L3。再行看SPEC2006，因为有一系列更加简单，更加强劲的工作阻抗，可以更佳地代表用户希望的更加普遍的应用程序。Arm对此项性能预测更为悲观，因为早已展开了IPC较为以及意味著分数较为。

Arm声称，在3GHz的意味著改良中，3.3GHz时有2.1倍的提高且“无热约束”，在5W TDP内有1.9倍的提高。后一项的数字十分令人困惑，因为Arm的营销这对于这究竟意味著什么是对立的。长期以来作者仍然批评CPU否不会以某种方式超过单线程SPEC工作阻抗的热容许，结果不会很差劲。

IPC较为更加必要，与Cortex A73比起将在整数和浮点中分别看见1.58倍和1.79倍的提高。在实际测试中，麒麟980和Cortex A76获取了更好，我们看见整数和浮点分数提升了1.89倍和2.04倍。在IPC方面，基于Cortex A73的麒麟970和骁龙835的增幅更加贞着，提高分别为1.78倍和1.92倍。

实质上，因为麒麟980的性能比预期的要好，所以它实质上超过了预计的3GHz Cortex A76的预计成绩（基于Arm的数字），而实际只是使用2.6GHz的时钟频率。内存子系统十分最重要CPU中的内存子系统或许仍然被误会，CPU的比特率可以十分长，且具备任何数量的继续执行资源，但是无论微架构有多大，如果内存子系统（高速缓存，内存控制器）无法使设备正确地提供数据，那么它就不最重要了。

过去几年的在移动领域可以看见与过去几十年中在桌面设备上看见的完全相同的工作阻抗的减少，而且速度正在减缓。移动应用程序显得更大、更加简单，并且它们处置的数据也贞着快速增长。这种变化的问题在于，如果它们无法精确地重现如今日常应用程序的微架构工作阻抗特征，那么我们一般来说用于的基准测试的工具可能会过时。

随着麒麟980的发售，基于GeekBench 4，我看见一些人获得了错误的点子，并在芯片组的实际性能方面得出结论了错误的结论。为了说明这一点，必须展出近期一代SoC的演进，所有这些都与相同的接续数字有关。

这里自由选择骁龙 835，因为它代表了一个均衡且热门的手机SoC。在SPECint2006中，分数或许与GeekBench4的分数差异并不大，这对大多数SoC都有效地。唯一的根本性差异来自苹果的A11和A12芯片，这两款芯片展现比GB4更大的SPEC工作负荷性能。

再行看SPECfp2006，除了基准测试在他们的程序中用于更加多浮点数据类型的显著事实，也看见更大比例的工作阻抗，其特点是对内存子系统明确提出了更加多的市场需求，我们找到有所不同SoC之间不存在更加多差异。苹果A12需要展示出在SPECfp中比GB4 FP工作阻抗更大的升级改良 ，必须认为，苹果新一代处理器展开了大量内存子系统性能的改良。

Exynos 9810则忽略，它在SPEC中的性能相比之下高于在GeekBench4中的展现出，再度显露出了芯片组的可怕弱点，因为这款CPU的内存和内存子系统在相当大程度上领先于竞争对手。在这里要说的是，绝大多数实际用于的应用程序展现出得比SPEC更加像GeekBench4，最值得一提的是苹果的新A12以及三星的Exynos 9810在两个极端情况下对比如上右图。

在极具代表性的基准测试中，例如浏览器JS框架性能测试（Speedometer 2.0），或者在Android端的PCMark 2.0，我们看见比SPEC更大的指令和数据压力，除以SPECfp反映的差异。还有一些基准测试与工作阻抗密切相关忽略，Dhrystone或Coremark的内存占到用量十分小。在这里，大多数基准测试将几乎合适CPU的较低内存层次结构，而会对较小的内存甚至DRAM施加压力。

这些依然是他们自己基准，但不该被视作现代应用于中整体性能的代表。福兔兔的CPU测试归属于这个范畴，因为它占用空间较小，并且会测试继续执行引擎和第一级内存层次结构之外的任何部分。

海思的麒麟980以及Arm的Cortex A76在这方面或许获得了相当大的均衡，SPEC和GeekBench4之间的性能并没过于大差异。顶级能效，意味著性能依然领先于苹果在功率和能源效率方面，Arm明确提出，在完全相同的功率用于情况下，Cortex A76的性能比Cortex A75低40％，完全相同的性能下，Cortex A76只用于Cortex A75 50％的功率。

当然，这两个数字的意义不是尤其大，因为制程节点在发展。看SPEC的结果它们或许某种程度证实了Arm的众说纷纭。正如之前提及的，根据Arm在5月份的数据展开了性能和功率预测，实际结果多达了预期。

由于Cortex A76打破了IPC预测，它需要在比3GHz估算更加高效的频率点上实现目标性能点。结果十分出众，麒麟980的性能比骁龙845低45-48％，但已完成完全相同的工作能量消耗较少25-30％。如果要减少麒麟980的时钟频率或实际测量的1.9GHz A76能量效率以给定骁龙845的性能点，可以很更容易地看见麒麟980用于将近一半的能量。

对于Arm而言并不几乎出乎意料的一个指标是在完全相同的功率下Cortex A76的性能提升40％。Arm自由选择了一个750mW的给定点展开较为，这可能会使声明精确，我们不告诉这个交叉点在哪里，并且必须更加准确地测量两个芯片组的频率。事实上，Cortex A76是一款耗电量更大的CPU，单核有源平台的功耗下降了14-21％。

这里可以与苹果近期产品展开较为，麒麟980的能源效率略高于A12，这意味著两个SoC的每瓦性能完全完全相同。仅次于区别在于，苹果需要构建61-74％的性能优势，线性成本增加60-70％的功耗。

对于下一代骁龙和Exynos 9820意味著什么？麒麟980的出众展现出对将要公布的骁龙旗舰处理器是个好事，但我们期望高通在核心时钟频率方面更为大力，比麒麟980的2.6GHz低一点。功率和效率的实际展现出还有待仔细观察，但理论上性能也应当很好。

高通显然有一个方面可以变得复杂，那就是SoC的系统内存。似乎，高通企图在转入DRAM之前仿效苹果更进一步享有系统范围的内存层次结构。对骁龙845而言，这是一把双刃剑，因为内存延后比骁龙835减少了，但这种降级或许造成骁龙845中的Cortex A75有可能无法构建其全部潜力。

期望新一代SoC在这方面的影响较小，可以期望较好的性能数据。三星上周月公布了Exynos 9820，但情况不过于悲观。

Exynos 9810在基准测试中展现出不欠佳 ，不仅因为调度程序问题，还因为微体系结构或许并不均衡。麒麟980需要多达Exynos 9810的峰值性能，同时消耗将近一半的能量。在更加合理的2.3GHz频率点，性能差距不断扩大到23-30％，依然展现出出比麒麟980大约42%-47％的能效劣势。

三星称之为，Exynos 9820的性能提高20％或功耗提升40％，这里的关键字是“或”。以2.7GHz作为基准较为，20％的性能提高可能会与Cortex A76竞争，但芯片的差劲能效仍将维持恒定。某种程度，将更加高效的2.3GHz结果作为基准性能，效率提升40％将与麒麟980的效率相匹配，但性能严重不足。

三星的市场数据过于好，从展现出看，如果结果如此均衡那么Exynos 9820的竞争力让人猜测。唯一的期望是，就像苹果对外宣传的A12的性能高于实际展现出，S.LSI正在高估Exynos 9820的改良。唯一可以看见的方案是声称性能冲刺仅有代表GeekBench4分数，SPEC的实际改良和更加实际的工作阻抗看见了更大的提高，增大了上面辩论过的两个基准之间的比率差距，期望是后一种情况。Cortex A76是一款十分强大的CPU 随着Deimos和Hercules的曝光，Arm允诺下一代CPU性能提高15-20％。

Arm的优势在于在强劲的功率范围内获取一整套卓越的性能。虽然PPA指标不是消费者本身应当关心的东西，但Arm也需要使CPU维持大于。我们刚刚看见Arm新的服务器核心--Ares应当是Enyo / A76的基础设施，也是最近宣告的Neoverse系列CPU内核的一部分。在单个芯片上设置这种机芯的32或64个核心并难于。

总体而言，我们期望未来几个月更加多令人兴奋的产品，无论是在移动和基础设施领域。(公众号：)编译器，via anandtech涉及文章：三星再一公布AI处理器Exynos9820应战苹果、华为，但用的是8nm工艺Cortex A76没有出生于就已被它杀掉——三星Exynos M3架构编撰麒麟980性能展现出大起底：既有情理之中，又有意料之外原创文章，予以许可禁令刊登。下文闻刊登须知。

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