ARM Cortex A8、A9以及高通Scorpion处理器详解.docx

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1、1.一些背景介绍1.1ARM核心ARM核心是主控SOC中的重要局部,系统的H常应用都由ARM核心来完成,因此ARM核心的效能很大程度上谶用户体验有关.ARM公司一般用UMIPSZMHz来标称ARM核心的性能.DMIPS是DhrystoneMi1.1.ionInstructionsexecutedPerSecond的缩写，反映核心的整数计算能力，但DhryS1.one算法代码本身比较叫，可以完全放到Cache中执行,因此反映的只是核心能力，并不能反映缓存、内存I/O性能。SOC定义为籽微处理器、模拟IP核、效字IP核和存谛睛（或片外存储控制接1.I）集成在第一芯片上.能支持智能系统的ARY核心有

2、以下几类：ARM9：指令集ARXV5.5级淹水线.1.IDMIPS/M1.1.zARMIOE：指令集ARYV5,inte1.获引授权后开展的,如PXA270,PXM1.O系列,6/7微流水线，1.35DMIPSZWzARM11：指令集ARMV6,8级流水坡，1.25DY1.PS/MHzCortexA8：指令集ARMV7A.13级整数流水线.超标fit双发射.2.0DM1.pS/MHz,标配Neon,不支持多核Scorpion：指令集ARMV7-A,高遇我得指令集授权后在A8的基础上诊计的.13级整数流水线,超标fit双发射,同部乱序执行，2.IDMIPS/MHz,标配Neon,支持多核CorI

3、eX-A9：指令集ARMV7-R,8级整数流水戏，超标量双发射,乱序执行.2.5DM1.PSzMH“可选配NeonzVFPV3,支持多核CCrteX-A5：指令集ARMV7-A,8级整数流水线，1.57DMIPSMHz,可选无NeorYFPv3.支持多核Cortcx-A15：指令集RRMV7-A,超标量，乱序执行，可选配Neon/VFP”,支持多核目前只有指令集RMv7-的核心才能在AndrOid2.2上支持Ado1.wF1.ash.Neon是什么？Neon是ARM核心附带的浮点SIMP引繁，可以把它当一个DSP用，可以把它理解为桌面CPC上的SSE,SSE2.合理的利用可以增强处理器在游戏、

4、多媒体中的表现，当然需要软件支持.标准的NeCn宽度是64bit.A9的Neon相对Ae略有升级.如果不使用Neon,就只能有CHJ自带的VFP进行浮点运算.标准A8的YFP没彳!管线化.速度是比较低的.A9的VFP管线化后，效能有明显提升，但还是不如NeOIU超标量：A8A9A15都是超标盘结构，他们具有两条流水戕，一个周期可以发射最多两条指令进行执行。因此同频效能比ARX9ARM1.1.等高的多.COrteX-A5是3rte-A家族中的小弟,功耗较低,单位功耗的效能很高，用于代替ARM9和ARMn占据低端市场。CorteX-A15是最新发布的.作为高端产品出现，目前资料不多.SCroPio

5、n是R通根据Cortox-A8修改的，关键的特点是同频下比A8节能30乐或者同功耗的施率庇25%.SCorPiOn具有局部A9的特性,如乱序执行，管线化的VFP,支持多核。此外，SCOrPiOn的NeonS1.MD引聚尚通称之为YeNg）宽度为128bi1.,是A8和A9的两倍，能提供更强劲的浮点运算支持，并且在不需要的时候可以关闭一半变成6,Ibit以节省能源.总体上,SCorPion是具有局部A9特性的A8.高频率节能浮点加强版.1-2工艺与频率、功耗这三者是密切相关的，当然频率与SOC的后端设计也有很大关系，根据参考文献,45run工艺可以比65rm节省30%的能耗.45naScorpi

6、on在1.OGHz.1.2G1.1.z和1.5GHz下的典型功耗是350nW.420m1.和650mU.其中1.5GHz下已经需要加压，功耗上升更多.根据以上信息我们可以推刈出CorteX78必然性能强劲,但不足省油的灯.于是新一代mid主控在45nm、55n下动辄1.2GHz的主频,能恁有点让人担忧.当然，如果采用的GP工艺，可能会好些，同样制程的工艺，可以分为1.P和GP。1.P是1.sPower,降低漏电，使得芯片在用置状态下的能耗最低，GP是GeneraIPurpose,可以在相同的满载能耗下到达比1.P更高的版率,但是闲置状态下功耗高.国际大厂用于手机的SOC一般都采用1.P工艺，以

7、降低待机功耗，毕竟手机大局部时间都在恃机.1.3视频的“硬价与软解在AndroidT.个人认为坡解就是通过芯片自带的加速器进行解码,无论用的是DSP还是便布线的解码器.状裤就是通过软件使用ARM核心进行解码，ARY作为一个通用核心做视烛解码.自然效能不会太1.,并口依赖状件的算法，一般普遍使用的就是FFMpEG对ARM迸行优化，调用neon等，不过就我个人的使用经验而言，IGHz的COrteX-A8处理器,使用r。我P1.ayer.VP1.ayer等基于FFMPEG的软件解码,只能勉强解码480P的视频.对于848X480,24分件K)OM左右的RNYB视物.大同部时间都无法到达满帧，在遇到高

8、码率的动态场景时，帆数降到个位数，会有很明显的卡顿抻帧，在TCJa2的A9平台上衣现梢好，仍不能满帧，估件是播放软件无法完全利用2个核心,如果两个核心充分利用,解决480pRMVB应该没有问题.总体而言，IGHzA8处理器软解RMVB根本是RK27MP4的水平，如果你的眼的比较挑别，就要注意了，一些A8软解720pRMVB流畅的说法，根本都是不实际的。ARM1.1=-=VIAWM8650猜想为65nm工艺ARM1.160(WHZ,300MHZDSP,支持720p现件解码256MDDR2,位宽未知GP1.I未知VIA的新一代芯片，WM8505的升级版.ARM核心从ARM930040(MHz升级到

9、ARMI1.600MHz,并且能进一步提升到800MHz,性能根本到达RK2818和TCC8902的水平。视频能力从根本没有提升到720硬件解码，虽然相对TCC的108OP解码有差距，但也到达了RK28的水平.软件方面.终于提供了Android2.1的支持,相比上一代的册18505只能支持Android1.6有了进步.但是在89主控搭我AndrCid2.2/2.3逐渐挣及的趋势下,这款方案又将过时,只能作为低端入门的选择.据报道,包价将在550元以下。=Cor1.e-A8=6511b工艺,其中RM核心为GP工着视顿解码局部为1.P工艺Corte-A8800MHz,256K1.2Cache512

10、MDDR2.32bit视频子系统：硬解多格式,H.264,yCT,MPEG4,RY最高720p(大局部开发商都没做RV的发解支持,实测可播放局部1.080p视频GP1.hAdrcno200(AMDZ130)三角形生产率：27M像素填充率：166MRoCkChiPRK2908本帖最后由SeaSky于2011-7-823:40编辑文章来源于网络，仅供参考.1.一些背景介绍1. 1ARM核心ARM核心站主控SOC中的重要局部.系统的日常应用都由ARM核心来完成，因此ARM核心的效能很大程度上搬用户体验有关ARM公E-股用DMIPSZMHz来标称ARY核心的性能.DMIPS是DhrystoneMi1.

11、1.ionInstructionsexecutedPerSecond的缩写，反映核心的整数计目能力.但DhryStOne算法代码本身比较叫,可以完全放到CaChe中执行，因此反映的只是核心能力，并不能反映畿存、内存0性能，能支持智能系统的RM核心有以下几类：ARM9：指令案RRYV5,5级流水线，1.IDMII1SZMHzARM10E：指令集ARMV5,inte1.获得授权后开展的,如PXA270.PXA210系列.6/7级流水线.1.35DMIPS/MizARM1.I：指令集ARMV6,8级流水线,1.25DMIPSWzCortc-A8:指令集ARXV7-A,13级整数流水战，超标/双发射，

12、2.ODMIPSZMHz.标配Ncori,不支持多核Scorpion：指令集ARMv7A,高通获得指令集授权后在A8的基础1：设计的.13级整数流水线,超标盘双发射.局部乱序执行，2.IDM1.PSZMHz,标IENeon,支持多核CorIeX-A9：指令集ARMV7-A,8级整数流水战，出标砥双发射，乱序执行，2.5DM1.PS/MHz,可选配Neon/VFPv3,支持多核CortexA5：指令集ARMV7A.8级整数淹水线.1.57DM1.PS/MHz,可选配NeOnVFPv3.支持多核Cortex-A1.5：指令集ARMV7-A,超标眼，乱序执行,可选配IfeOnVFPv4,支持多核X目

13、前只有指令集ARMV7A的核心才能在AndrOid2.2上支挣AdobeF1.ash.NCCn是什么？WOn是ARM核心附带的浮点SIMD引条，可以把它当一个I)SP用，可以把它理解为里面CP1.上的SSE,SSE2,合理的利用可以增强处理器在游戏、多媒体中的表现，当然需妥软件支持，标准的Neon宽度是64bit.A9的Ncon相对A8略有升级.如果不使用Neon,就只能有CP1.1.自带的VFP进行浮点运算.标准8的YFP没有管线化,速度是比较低的.A9的VFP管税化后，效能有明显提升,但还是不如Neon.超机Jii：A8A9A15林是超标房结构他们具有两条流水税,一个周期可以发射的多两条指

14、令进行执行.因此同频效能比ARM9ARM1.1.等高的多,XCortexA5是COrteX-A家族中的小弟,功耗较低,单位功耗的效能很高,用于代替ARM9和ARM1.1.占据低端市场.COrteXR15是最新发布的,作为高端产品出现,目前资料不多.Scr。Pion是高通根据CorteX-A8修改的。关键的特点是同频下比A8节能30%,或者问功耗的频率诲25%,SCorPion具有局部A9的特性，如乱序执行，管线化的VFP,支持多核。此外，SCorPiOn的NeonS1.YD引擎（高通称之为VeNuI1.）宽度为128bit,是A8和A9的两倍,能提供更强劲的浮点运算支持.并且在不需要的时候可以

15、关闭一半变成64bit以节省能源.总体上,SCOrPion是具有后部A9特性的A8.高频率节能浮点加强版.1.2工艺与频率、功耗这三者是密切相关的，当然频率与SOC的后端设计也有很大关系，根据参考文舔,45nm工艺可以比65nm节省30%的能耗.45naScorpion在1.0G1.h,1.2GHz和1.5GHz下的典型功耗是350m*、420mV和65011V,其中1.5GHz下已羟砺要加压，功就上升更多.根据以上信息我们可以推测出Coriexf8虽然性能强劲，但不是省油的灯。于是新一代mid主控在45nm、55n三下动辄1.2GHz的主频，能耗有点让人担忧。当然.如果采用的GP工艺.可能会好些.同样制程的工艺.可以分为1.P和GP.1 .P是1.oPower,降低漏电，使得芯片在闲麓状态下的能耗最低.GP是Genera1.Purpose,可以在相同的满轨能耗下到达比IP更高的频率，但是闲置状态下功耗高。国际大厂用于手机的SOCi般都采用1.P工乞.以降低待机功耗.华宽手机大局部时间都在待机.1.3视频的“硬解与软解在AndrOid下，个人认为硬解就是通过芯片自带的加速器进行解码，无论用的是DSP还电硬布筏的解码器.软解就是通过软件使用ARM核心迸行解码，ARY作为一个通用核心做视制解码，自然效能