ARM新怪獸Cortex-A72究竟有多強？

日前，ARM發布了自己的下一代核心Cortex-A72，A72將會直接取代A57，定位高端市場。同時ARM還發布了CoreLink CCI-500，這是一塊負責互聯的模塊，在GPU上，ARM的下一代是Mali-T880，據說性能可以提升最多達到80%。

無疑，Cortex-A72搭載CoreLink CCI-500，配合Mali-T880的GPU，將是ARM的下一代處理器，這個性能“新怪獸”究竟有多強呢？

Cortex-A72性能已達到PC級CPU

ARM從A15之后，執行大小核的架構，所謂的big.LITTLE，在低負載用小核心，高負載用大核心，平衡性能與功耗的矛盾。

而這一次，ARM只發布了一個大核心A72，與其配套的小核心依然是上一代的A53,沒有進一步發展，雖然ARM此前已經宣稱，A53將順序執行架構做到了極致。但是我們不認為就沒有可升級的余地。ARM不更新的原因，可能是在小核心上，A53的性能已經夠了，進一步升級無意義。

在這個A72的大核心上，ARM表示，Cortex-A72是其性能最出色、最先進的處理器，構建在Cortex-A57的基礎之上，性能可達Cortex-A15 3.5倍。不過，從架構圖和規格表上看，A72和A57并沒有本質的不同，仍舊最多四核心，一級二級的緩存容量都沒變，只是做了一些細節調整，比較明顯的變化是砍去了NEON SIMD引擎中的加密擴展功能，總線接口擴展到128bit。

所以，A72的性能提升可能來自于微架構的改進，譬如分支預測的效率等等。

在發布會的PPT上，ARM當然不能低調，在手機的功耗限制下，性能比A15處理器提升3.5倍，在同樣的工作負載下，功耗降低75%。搭配大小核心方案，功耗還能降低40%-60%看上去非常美好。

不過，我們要知道，按照ARM這種性能算法，A57比A15也有1.9倍的性能提升。那是建立在20nm對28nm工藝的基礎之上的。同樣，A72這個所謂3.5倍的性能提升，也是建立在16nmfinFET對28nm的工藝優勢上。

實際上，ARM的A57在同頻下相對于A15只有25%-30%的提升。1.9GHZ的A15跑specint2000，大約是1100分，1.7GHZ的A57跑specint2000是1250分。

按照ARM的比例，3.5倍的A72相比1.9倍的A57只提升了1.84倍，估計同頻A72相對于A57大約也是25%左右的提升。也就是1.7Ghz的A72跑Specint2000大約在1550分。

這個分數和蘋果的A8處理器差不多，而A8是1.4GHZ，ARM這個下一代的A72核心，同頻性能很可能還不如蘋果的A8。

不過A8用在手機上只是雙核心，而A72起步就是四核心，在頻率上，A72號稱能達到2.5GHZ，所以總體性能A72的處理器還是有優勢的。不過等A72在2016年上市的時候，蘋果A10可能都在路上了。

放到PC上去比較，A72大約還在酷睿2的等級，這個性能很不錯，但是不能與主流的Intel i7去比較，移動距離桌面還有很遠的距離。

多核心效率和內存性能大幅提升

CoreLink CCI-500最大的變化就是增加了一個“探聽過濾器”(Snoop Filter)，從而使探聽控制不再局限于單個簇內部的CPU之間，可以擴展到整個處理器的所有核心。

過去，ARM雖然支持多核心，但實際上是四個核心一個簇，簇內部是有偵聽的，可以解決緩存一致性的問題，而簇之間是沒有的，所以從四核心到八核心會有一定的性能下降。

而ARM提倡的大小核恰恰是八核心的，這次增加“探聽過濾器”可以提升多核心的性能。

額外的開銷少了，內存的性能也跟著提升，ARM宣稱CoreLink CCI-500可以提升30%的內存性能。

在內存帶寬上，CoreLink CCI-500提升到了四通道128-bit內存位寬。這讓采用ARM公版設計的廠商可以支持更寬的內存帶寬，進而支持更高分辨率的顯示設備。

而過去，只有高通的處理器內存帶寬比較高，因為高通不使用ARM的一致性互聯架構，而是自己搞一套。而高通處理器的體驗也一直比較好。

在核心支持上，最多支持的CPU簇也從2個增加到4個，每個簇可以支持四個處理器，這樣算最多可以支持16個處理器，可以用于一些高性能領域。手機上因為功耗原因估計還會是8核心（大小四核心）作為主流。

對消費者來說，最實惠就是“探聽過濾器”帶來的效能提升和四通道128-bit內存位寬帶來的體驗提升。

號稱性能提升80%的Mali-T880實際如何？

其實Mali-T880所屬的Mali-T800系列在2014年10月就發布了，當時的型號是T820、T830、T860三款，支持4K等一些新特性，Mali-T880不過是一個加強版。

ARM當時宣稱，相比于目前的高端主力Mali-T760(也是16個核心)，T860的性能可以提升最多80％，同時在同等負載下，功耗可降低40％

現在說的Mali-T880，也是性能可以提升最多80％，同時在同等負載下，功耗可降低40％，可見完全是一路貨色。從具體參數上來看，Mali-T880最高主頻可以去到850MHz，而現有的28nm HPM工藝的Mali-T760則只有650MHz；三角形輸出率方面，Mali-T880能夠達到1700Mtri/s，是Mali-T760 1300Mtri/s的1.3倍多；像素填充率方面，Mali-T880可以達到13.6Gpix/s，而Mali-T760為10.4Gpix/s。

這個數據看上去非常高，但這是按照16個核心計算的，實際因為功耗問題，用不了那么多，性能也沒有那么高。

從目前移動設備的性能看，最強的是nVIDIA，其次是蘋果的用的Powervr，ARM的Mali理論性能很高，但是真正能用到移動設備上跑分并不高。

所以，對這個秒天秒地的Mali-T880不必抱太大期望，Tegra的X1估計還會是未來很長一段時間的王者。

從這次ARM的新產品來看，強化了單個強核心的性能，弱核心沒有進展，在互聯上強調了多核心的協調，增加了內存帶寬，增加了多核心的支持，在GPU做了例行的小升級。

對智能手機有意義的還是單核心性能和內存帶寬，可以提升速度，增加高分辨率屏幕的流暢性，提升體驗。實際上，ARM這次很有點學蘋果和高通的意思。

目前，海思、聯發科、瑞芯微等都已經購買了Cortex-A72的授權，預計2016年我們就能看到相關產品。怪獸即將來襲。

本文為百略網作者maomaobear原創