機情觀察室：ARM Cortex-A73架構(gòu)解析
機情觀察室：ARM Cortex-A73架構(gòu)解析
【IT168 評測】對于如今的智能手機來說，處理器就像大腦一樣重要，它指揮著手機能準確的運行各種各樣的指令，并且隨著處理器算法的進步，這顆“大腦”能夠給手機帶來更多的更復雜的功能。而對于處理器來說，架構(gòu)就像大腦中的神經(jīng)回路，成為處理器性能**與否的基礎(chǔ)。
而在近幾年，伴隨著AR、VR等技術(shù)的發(fā)展，手機也逐漸由之前的移動終端向遙控器一樣的載體發(fā)生變化，這也對手機處理器提出了更高的要求，可以看到，處理器的進步在當前的環(huán)境下對于手機則起到了幾乎決定性的作用。
因此，本期的機情觀察室，我們就來簡單介紹一下ARM公司在年中發(fā)布的全新處理器架構(gòu)：Cortex-A73。
如果對于手機處理器有所了解，相信對ARM公司的Cortex-A系列絕不會陌生，Cortex-A架構(gòu)有著眾多成員。目前在市場上，大部分的處理器主要采用A53、A57、A72這三種架構(gòu)，其中A53主打能耗比，多用在千元機的處理器上，如聯(lián)發(fā)科X10，或者用來與主打性能的大核進行搭配，如驍龍652。而A53、A72則是偏重高性能，承擔著高端處理器上應(yīng)付復雜數(shù)據(jù)的處理。
僅從命名上來看，A53/57/72基本上可以看成是按數(shù)字大小性能依次提高。這樣排列，**推出的A73則應(yīng)該是目前ARM公版中性能最強的架構(gòu)。
▲A73架構(gòu)圖
有意思的是，從產(chǎn)品線來看，Cortex-A57、A72架構(gòu)出自于ARM在美國德州的奧斯汀團隊，而A53、A73則是ARM在歐洲的團隊所設(shè)計，因此其實A73與A72雖然僅僅一個數(shù)字之差，但卻是兩個團隊的產(chǎn)品。
又或是德州人天性粗獷的性格與歐洲更加文藝氣息之間的不同，使得其開發(fā)的處理器也有著明顯的差異。我們都知道，如今智能手機處理器性能發(fā)展速度之快，隨之帶來的散熱、功耗等問題并沒有得到很好的解決。之前驍龍810的失敗證明單純追求性能并不能提高人們的使用體驗，因此ARM也意識到對于手機處理器，平衡性能與功耗才能獲得更好的實際效果。
從ARM**對A73架構(gòu)的介紹：Cortex-A73仍然采用全尺寸ARMv8-A架構(gòu)，**可以達到2.8GHz主頻，可以使用10nm、14/16nm工藝，而根據(jù)ARM**介紹，當A73使用10nm工藝時，對比上代16nm工藝的A72，性能有30%的提升，并且對AR/VR都有更好的優(yōu)化。A73是采用ARMv8-A架構(gòu)中核心最小的處理器，每核心面積在0.65mm，并且繼續(xù)支持big.LITTLE架構(gòu)。從**的描述中，我們可以提取到A73的以下幾個特點：
1、A73的**可支持2.8GHz主頻，性能相比于A72可以提升30%;
▲A73采用雙發(fā)射L/S
每一代處理器的提升都是以性能為目的，當然A73也不例外。
此次A73主頻**可以支持高達的2.8GHz，在10nm工藝下與16nm的A72相比，性能提升了30%。在內(nèi)存方面，A73采用雙發(fā)射L/S單元，在發(fā)射寬度上小于A72的三發(fā)射，但由于A73整個處理器的11級核心流水線深度比A72的15級核心流水線深度更精簡，因此發(fā)射寬度并沒有決定性的影響到A73的性能。但由于A73的一級緩存由48kB提升至64kB，二級緩存由A72的**2MB提升至8MB，并且為一級緩存和二級緩存都配備了獨立的預(yù)讀器，使得A73可以獲得接近理論的**帶寬值。得益于各種優(yōu)化，使得A73在極限性能上相比較A72有所提高。
2、A73使用10nm工藝;功耗最多可降低30%;
▲A73采用10nm架構(gòu)，可提升25％的性能
一般來說，更先進的工藝則可以使處理器的性能有所提升。對于當前的處理器，過高的極限性能不僅使得手機續(xù)航受到一定的限制，關(guān)鍵還在于對于本身處理器的散熱(穩(wěn)定極限輸出)也有著很大的影響。而A73采用10nm工藝則帶來更加穩(wěn)定的極限性能。A73在**性能下可以較長時間內(nèi)穩(wěn)定運行，而不像之前A57那樣只能做“5秒真男人”。
這對于智能手機在實際使用中，尤其是對于大型游戲的體驗有著巨大的影響。
3、采用ARMv8-A內(nèi)核，每核心面積在0.65mm之下：
▲A73的核心面積大幅減少
目前智能手機的高度集成化，內(nèi)部空間幾乎是寸土寸金，尤其是對于主板部分，極其復雜的電氣結(jié)構(gòu)使得對手機處理器的選擇心有余而力不足。A73號稱目前處理器中面積最小的高端核心，每顆核心的面積在0.65mm之下，相比于A72上1.15mm2的面積整整小了43%，而根據(jù)ARM的數(shù)據(jù)：A73在采用10nm FinFET工藝，配備2.8GHz四核心的情況下，核心面積只有5mm2。一般來說，手機處理器的制造成本與面積大小成正比，面積越大成本越高，而更小的處理器面積帶來更小的成本，或許會對今后中低端手機處理器的格局有著促進的作用。
總結(jié)：A73已經(jīng)發(fā)布有一段時間，隨著海思麒麟960、聯(lián)發(fā)科X30等可能采用A73架構(gòu)的處理器曝光，使得大家逐漸對A73開始又有所討論。毫無疑問，ARM早已經(jīng)不再一味地追求處理器的高性能，而是優(yōu)先考慮功耗比等更加實際的其它方面，再針對實際使用的特性來對架構(gòu)進行二次優(yōu)化。盡管目前我們還尚未拿到采用A73架構(gòu)的處理器真機來進行測試，但從ARM**的介紹來看，A73這個架構(gòu)或許會在明年的諸多旗艦機甚至中端機處理器中看到。
實際性能究竟如何，我們拭目以待。
arm a75架構(gòu)和a73架構(gòu)單個核心芯片面積是多大呢？
arm a75架構(gòu)和a73架構(gòu)單個核心芯片面積如下所示：
A75：1.49mm2。
A73：1.42mm2。
A55：0.92mm2。
A53：0.61mm2。
而且雙核a73+、四核a53+、四核a35主要指的是CPU的處理器架構(gòu)。
性能方面：雙核A73基本性能與四核A53一致，但是A73的單核性能更強，A73同頻性能相當于A53的1.9倍左右，但是功耗達到3倍左右，而A53更省電。
組成部分：
以由高到低的方式來看，ARM處理器大體上可以排序為：Cortex-A73處理器、Cortex-A57處理器、Cortex-A53處理器、Cortex-A15處理器、Cortex-A12處理器、Cortex-A9處理器、Cortex-A8處理器、Cortex-A7處理器、Cortex-A5處理器、ARM11處理器、ARM9處理器、ARM7處理器，再往低的部分手機產(chǎn)品中基本已經(jīng)不再使用。
手機cpu a73和a57 a53核心的區(qū)別?他們又分別是什么？
是ARM的構(gòu)架ARM架構(gòu)就像是一座建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計部分，而處理器就相當于一個完整的建筑，只有有了穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)作為基礎(chǔ)，才能建造出各式各樣的房子。如果對于手機處理器有所了解，相信對ARM公司的Cortex-A系列絕不會陌生，Cortex-A架構(gòu)有著眾多成員。
目前在市場上，大部分的處理器主要采用A53、A57、A72這三種架構(gòu)，其中A53主打能耗比，多用在千元機的處理器上，如聯(lián)發(fā)科X10，或者用來與主打性能的大核進行搭配，如驍龍652。
而A57、A72則是偏重高性能，承擔著高端處理器上應(yīng)付復雜數(shù)據(jù)的處理。僅從命名上來看，A53/57/72基本上可以看成是按數(shù)字大小性能依次提高。這樣排列，**推出的A73則應(yīng)該是目前ARM公版中性能最強的架構(gòu)。以由高到低的方式來看，ARM處理器大體上可以排序為：Cortex-A73處理器、Cortex-A57處理器、Cortex-A53處理器、Cortex-A15處理器、Cortex-A12處理器、Cortex-A9處理器、Cortex-A8處理器、Cortex-A7處理器、Cortex-A5處理器、ARM11處理器、ARM9處理器、ARM7處理器，再往低的部分手機產(chǎn)品中基本已經(jīng)不再使用
擴展內(nèi)容：
手機CPU在日常生活中都是容易被消費者所忽略的手機性能之一，其實一部性能卓越的智能手機最為重要的肯定是它的“芯”也就是CPU。
它是整臺手機的控制中樞系統(tǒng)，也是邏輯部分的控制中心。微處理器通過運行存儲器內(nèi)的軟件及調(diào)用存儲器內(nèi)的數(shù)據(jù)庫，達到控制目的。
華為麒麟970芯片相當于高通驍龍哪一款處理器？雙方各有什么優(yōu)劣點？
從實際來說，麒麟970處理器可能介于高通驍龍835和845之間吧。 大家喜歡將麒麟970和驍龍835處理器作為比較，甚至一度認為在GPU性能上只能堪比驍龍710這款中高端處理器。
所以，我們拋開這些，我們看看麒麟970真實的性能情況。
麒麟970和驍龍835之間的比較。兩者其實在跑分上差距真的不大，在安兔兔跑分中，麒麟970跑分和驍龍835的跑分幾乎是接近的，大約在20-21萬分左右。 小米6： 榮耀10： 可以見得，在處理器跑分中，驍龍835還是占有優(yōu)勢的，其實驍龍835占有優(yōu)勢很正常，因為兩者在架構(gòu)上幾乎雷同。因為，麒麟970使用的是4 A73 4 A53結(jié)構(gòu);驍龍835使用了8核Kryo 280，所以從這個角度，兩者的差距并不大。
而GPU上驍龍835一直是強項，這方面Adreno 540又比之前的機型提升了25%左右，我們也從跑分看，會存在一些差距。 不過，麒麟970支持AI，也就是我們所知道NPU，這個整體性能的差異，會讓麒麟970的AI效果更好。而，驍龍835卻沒有這方面的提升。
雖然，麒麟970和驍龍835的總體比較會有一些差異，實際比較均衡類似，但是比驍龍710卻要強的多。 比如，小米8se，在CPU上，因為驍龍710的處理器架構(gòu)比較先進，所以在跑分上接近麒麟970。但是，麒麟970的GPU使用的是MAli G72，為12核心，所以能力比驍龍710要強。百科
所以，說麒麟970和驍龍710一個檔次，確實有點小瞧了麒麟970。 麒麟980和驍龍845的戰(zhàn)爭都準備開始了，現(xiàn)在還再說麒麟970嗎，高通驍龍的835和麒麟970是對立關(guān)系，其實麒麟970的CPU已經(jīng)和驍龍835平起平坐，但是GPU是麒麟970的一個弱點，干不過驍龍835。算了，我也不想用什么大數(shù)據(jù)來對比，我就說說我對兩款處理器的實際感受吧。
沒有嚇人的技術(shù)GPU Turbo之前，麒麟970日常使用是沒問題的，但是玩 游戲 就真的是掉幀，和驍龍835是沒得比，我寧愿想用iPhone 6sP來玩都要舒服很多，然后玩了朋友驍龍835的三星S8，體驗比當時的我用的榮耀V10要強的多。 但是榮耀Play出來之后，隨之帶來的GT技術(shù)，真的是讓我對麒麟970有了一個新的認識，目前主流的 游戲 基本上都能滿幀運行， 游戲 體驗真的是不輸驍龍845的小米8。 不吹不黑，970和821差不多，和835還是有差距，980又比845差一點，整體差半代，實話實說，勿噴 有人說：麒麟970相當于驍龍845，對于這個說法，我認為是無稽之談。 我可以明確地告訴你：同一時期的麒麟芯片，其性能是弱于高通驍龍芯片的。
按照這個標準，麒麟970的綜合性能接近驍龍835，差驍龍845一個級別。 按照麒麟芯片和驍龍芯片的發(fā)布時間，我們可以得到這個結(jié)論。 麒麟970對應(yīng)驍龍845。 麒麟980對應(yīng)驍龍855。
麒麟990對應(yīng)驍龍865。 麒麟9000對應(yīng)驍龍888。 因為麒麟9000的綜合性能和驍龍888相當，所以麒麟970也和驍龍845相當。 乍一看來，這個結(jié)論十分合理。
畢竟榮耀10和小米8是在同一時期發(fā)布，而這兩款手機分別搭載了麒麟970和驍龍845。 正因為如此，很多人拿麒麟970對標驍龍845，認為這兩款處理器性能相當。 在我看來，這個結(jié)論是不準確的，因為麒麟970的綜合性能只接近驍龍835，離驍龍845還有一段距離。
在回答這個問題之前，我們看看麒麟970這款芯片的參數(shù)。 一，CPU性能 麒麟970的CPU采用了4個A73架構(gòu)+4個A75架構(gòu)，**主頻為2.4HZ。相較于麒麟960，麒麟970的架構(gòu)并沒有明顯的提升，因此麒麟970的CPU性能并不強。
二，GPU性能 麒麟970的GPU采用了G72MP12，這是一款12核的圖形處理單元，其主頻數(shù)不超過1HZ。相較于麒麟960的G71MP8，麒麟970的GPU有明顯提升。 三，NPU性能 麒麟970**的特點是它的NPU功能，NPU簡稱神經(jīng)**單元，可以高效的處理AI任務(wù)。 我至今還記得麒麟970發(fā)布的時候，**拿麒麟970和蘋果A系列芯片、高通芯片進行圖片識別，麒麟970的識別速度遠超高通芯片和蘋果芯片。
四，工藝制程 麒麟970采用了臺積電10nm制程工藝，其內(nèi)部集成了 55億個晶體管，功耗比起來960降低了20%。 五，跑分數(shù)據(jù) 搭載了麒麟970的榮耀10在跑分測試中獲得了20萬分的好成績。在2016—2017年階段，20萬跑分已經(jīng)達到旗艦手機的水準。
通過上述分析可知，麒麟970的綜合性能比起960有非常大的提升，進步之快讓人驚嘆。 為什么說麒麟970不如驍龍845處理器呢？ 我們看看驍龍845處理器的性能參數(shù)。 一，CPU方面： 驍龍845也是采用四個大核+四個小核的架構(gòu)。不過驍龍845**主頻為2.8HZ，遠高于麒麟970的2.4HZ。
CPU方面，驍龍845要高麒麟 970一個級別。 二，GPU方面： 驍龍845采用的GPU型號是Adreno630，其大核頻數(shù)非?？陀^，要強于麒麟970，因此它的性能要更強。
三，跑分方面： 搭載了驍龍845的小米8跑分能夠達到26.9萬分，整整比榮耀10高出6.9萬分，而這就是驍龍845性能更強的體現(xiàn)。 四，工藝制程： 驍龍845也采用了10nm制程工藝，因此在代工水準方面，二者并沒有本質(zhì)區(qū)別。 不管是GPU、CPU、跑分，驍。
麒麟960處理器發(fā)熱嚴重嗎
不嚴重。作為國產(chǎn)**自研的海思麒麟處理器，一直以來備受關(guān)注，發(fā)展至今，逐漸躋身于移動處理器中的領(lǐng)先水平，在麒麟960這款產(chǎn)品上，做到了“留長補短”，被稱作麒麟歷史上具有突破性的產(chǎn)品，在隨后的實際體驗上，搭載麒麟960的產(chǎn)品都有著不錯的表現(xiàn)。
從麒麟960、麒麟955、麒麟950三款(兩代)產(chǎn)品參數(shù)表來看，相比于上代產(chǎn)品，麒麟960是全球**采用ARM**的A73架構(gòu)的SoC，相比麒麟950，大核主頻由2.3GHz提升至2.36GHz，小核主頻從1.81升至1.84GHz，但略低于麒麟955的2.52GHz。
可以看到，麒麟處理器對于CPU主頻的還是做了一定的限制、以賦予GPU可以做到更高的性能。
麒麟960采用的A73架構(gòu)出自于ARM在歐洲的設(shè)計團隊，而非設(shè)計出A15/A57/A72系列的德克薩斯奧斯丁團隊，因此盡管A72與A73在編號上只差了1個數(shù)，但在CPU的性能設(shè)計上則截然不同。A57、A72則是偏重高性能，承擔著高端處理器上應(yīng)付復雜數(shù)據(jù)的處理。A73則更加著重于對性能與功耗的平衡。
麒麟970到底什么水平？
麒麟系列是華為有限公司自主研發(fā)的處理器系列，不論是性能還是功耗都在手機處理器**梯隊之中，有不錯的市場銷量和評價，麒麟970是于2017年發(fā)布的一款旗艦處理器，也就是說麒麟970是華為手機2017年的主力產(chǎn)品。那么作為2017年的主力產(chǎn)品，自然實際表現(xiàn)不俗，但是也有顯而易見的缺點。
麒麟970采用10nm工藝，架構(gòu)方面沿用麒麟960的四核ortex-A73架構(gòu)和四核Cortex-A53構(gòu)架，并非新的Cortex-A75架構(gòu)，八核心設(shè)計，四大核+四小核，**頻率可達2.36GHz稍遜于驍龍835處理器，但相較于上一代的960，CPU能效提升20%，所以在算力上，麒麟970不存在明顯的弱勢，完全可以滿足所有類型用戶的需求，在多任務(wù)處理方面麒麟970表現(xiàn)也非常不錯。
搭載麒麟970的華為Mate10，**曾表示能使用18個月而不卡頓，說明了**對麒麟970的性能的自信。 對于評判CPU性能的另外一個重要部分是GPU的性能，GPU在很大程度上決定了手機玩 游戲 是否流暢，能否運行大型 游戲 。麒麟970中的GPU是公版ARM授權(quán)GPU，無論是在性能還是功耗上都不及驍龍安德魯GPU，所以在 游戲 方面，麒麟970的表現(xiàn)并不理想，但是就目前市面上的主流 游戲 ，麒麟970還是表示：小問題。就以往的手機處理器比較一般只有CPU和GPU，但麒麟970卻在另外一個新興領(lǐng)域中取得重要成果。
隨著AI的發(fā)展，傳統(tǒng)CPU難以滿足AI的海量數(shù)據(jù)計算，而在麒麟970之上，加入了專為AI計算的寒武紀NPU，專門針對AI作出算法優(yōu)化，NPU的加入使得麒麟970的算力逼平甚至小小超越與它對標的驍龍835。隨著AI的不斷發(fā)展，AI的觸手會伸至各個領(lǐng)域之中，也就是說麒麟970的潛力正在慢慢顯現(xiàn)。**還是總結(jié)一下，麒麟970在算力方面由于有NPU的加持，計算能力小勝驍龍835，滿足日常使用需求。
不GPU上則是麒麟一整個系列的短板，圖像處理能力有限，在 游戲 的優(yōu)化方面也不盡人意，所以喜歡玩 游戲 特別是喜歡在手機上玩大型 游戲 的用戶在選擇手機上，對于搭載麒麟處理器的手機還是需要慎重。由于NPU的加入使處理器對AI計算更加迅速，而目前AI**的應(yīng)用則是在拍照方面，這就意味著，麒麟970在拍照方面優(yōu)于目前所有同類產(chǎn)品。通過上述的分析，筆者覺得麒麟970在綜合性能方面是很不錯的一款產(chǎn)品。
作者：芯智訊—青鋒麒麟970處理器，在我看來，它并非是一款極強的處理器。但是，它一定是對于麒麟處理器有著至關(guān)重要的處理器，上乘麒麟9000處理器，下至麒麟最初的出一次。你可以看到這款處理器對于我們的影響，以及華為確實靠這款處理器，能夠讓我們更多用戶去了解和關(guān)注華為。
你現(xiàn)在看到的參數(shù)，它并非是一款在參數(shù)能力上很突出的機型和它同時代的驍龍845相比，它的表現(xiàn)甚至還相對較弱?！緢D源**】麒麟970的工藝制程是10nm工藝，CPU的架構(gòu)是4*A73 4*A53，**頻率可達2.36GHz稍遜于驍龍835處理器。 你可以看到，它同時代的驍龍845處理器，它的CPU**的為A75，效能核為A55，兩者之間的差異我相信應(yīng)該是非常明顯的?？墒羌幢闳绱?，我依然會認為麒麟970處理器它所代表的優(yōu)勢。
甚至有人認為麒麟970處理器只比驍龍660處理器高上一級而已，在實際的參數(shù)對比中，它們差別確實不是特別的大。不過麒麟970處理器它畢竟走的是高端，性能是要高于驍龍660處理器的。在我看來，雖然這款處理器的總體性能并不是特別的強，但是它對于華為來說是非常的重要的！也是一款很值得我們?nèi)リP(guān)注和了解的處理器！號稱有835水平，但和Helix一樣，顯示核心比較差，跑分優(yōu)化還可以，適合商業(yè)用戶，因為SOC原因，基本無法刷機。在835差不多2000多的時候，買970花8000多不是很值，當然華為的做工和信號還是不錯的處理器性能好壞跟主頻有一定的關(guān)系，但是并不**。
高主頻就像打雞血一樣，會造成很嚴重的發(fā)熱。具體可以看一下桌面處理器英特爾和AMD，同代產(chǎn)品AMD的主頻永遠比英特爾高一些，但是性能大家都知道的。另外一點，非常不同意樓主說的NPU無用論，麒麟970之所以敢叫自己“AI芯片”，最主要的就是集成了寒武紀的NPU（Neural-Network Processing Unit，神經(jīng)**處理器）。SOC集成很多單元， 根據(jù)分工不同，交給不同特長的計算模塊來處理，這個NPU就是手機處理器平臺新加入的一個擅長神經(jīng)**計算的單元，比如模式識別里的語音、圖像（人臉）識別、其他會用到深度學習的AI應(yīng)用。
它每秒可以處理160億個神經(jīng)元和超過2萬億個突觸，功能非常強大，功耗卻只有原來的1/10。 這樣質(zhì)的提升比主頻的10%甚至20%的提升強很多。 此前榮耀Magic已經(jīng)向我們展示了人工智能的智慧一面。
基于對豐富傳感器的調(diào)用，榮耀Magic能夠事先感知到用戶需求，實現(xiàn)“看向屏幕，自動亮屏，移開目光，自動熄屏”，“消息對預(yù)先錄入人臉信息的主人顯示，對他人隱藏”等功能?；趯Σ煌瑘鼍暗母兄瑢崿F(xiàn)“到電影院后，手機主動展現(xiàn)已訂電影票的取票碼”等主動服務(wù)。 期待未來榮耀能應(yīng)用在更多的場景，讓智能手機更“智能”。
