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arm推新型芯片架构(高通都在研究的芯片架构)

arm推新型芯片架构(高通都在研究的芯片架构)作为开源的指令集架构,RISC-V 目前由非盈利组织 RISC-V Foundation 管理。从 2015 年成立至今,已经有 100 多家公司和机构加入 RISC-V Foundation,其中包括高通、联发科、英伟达等半导体设计公司,还有 Google、华为、特斯拉等科技公司。中科院计算所、普林斯顿大学等研究机构也出现在成员机构列表中。这两个设计优势,让 RISC-V 架构拥有非常高的灵活性和可扩展性。在运行某些特定的计算任务时,比如 AI 模型,RISC-V 架构能通过特殊定制和优化,达到比较理想的能源利用和运算效率。但这两种指令集架构并非完美无缺。今年 1 月,Google 旗下的 Project Zero 安全团队发现了由“预测执行”功能引发的芯片级漏洞,Spectre 和 Meltdown。全世界搭载英特尔、AMD 和 ARM 架构处理器的设备无一幸免,甚至连英伟达的显卡、云

基于这个架构的芯片如果研发成功,并应用到物联网设备、自动驾驶车等产品上,将有助于节省半导体公司交给 arm 的授权费。

从行业现状来看,全球超过 90% 的智能手机和平板电脑都采用了 ARM 授权的指令集架构。在车载电脑、网络路由设备、数字电视等品类中,ARM IP 的市场份额也在逐年增加。

arm推新型芯片架构(高通都在研究的芯片架构)(1)

综合 Gartner、IDC 等研究机构的数据,ARM 估计 2017 年大约有 340 亿台设备使用了该公司授权的指令集芯片,芯片总量高达 410 亿枚。

而在传统 PC 市场,英特尔和 AMD 等公司采用的 x86 架构占据了绝对主导地位。

但这两种指令集架构并非完美无缺。

今年 1 月,Google 旗下的 Project Zero 安全团队发现了由“预测执行”功能引发的芯片级漏洞,Spectre 和 Meltdown。

全世界搭载英特尔、AMD 和 ARM 架构处理器的设备无一幸免,甚至连英伟达的显卡、云端的数据中心也受到波及。打上补丁之后,这些设备的性能平均要下降 4-6% 左右。

Roa Logic 公司基于 RISC-V 架构设计的处理器 RV12

这两个设计优势,让 RISC-V 架构拥有非常高的灵活性和可扩展性。在运行某些特定的计算任务时,比如 AI 模型,RISC-V 架构能通过特殊定制和优化,达到比较理想的能源利用和运算效率。

作为开源的指令集架构,RISC-V 目前由非盈利组织 RISC-V Foundation 管理。从 2015 年成立至今,已经有 100 多家公司和机构加入 RISC-V Foundation,其中包括高通、联发科、英伟达等半导体设计公司,还有 Google、华为、特斯拉等科技公司。中科院计算所、普林斯顿大学等研究机构也出现在成员机构列表中。

RISC-V 的主要发明人,美国加州伯克利大学的计算机科学家 David Patterson 和 John Hennessy 前不久还获得了计算机领域的最高荣誉图灵奖(Turing Award)。

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David Patterson

对于半导体设计公司而言,RISC-V 在商业上的最大优势是开放且完全免费,省去了指令集授权的成本。仅仅是这一点,就足以让不少公司投入研发资源。最近加入的西部数据、特斯拉等公司,就是受此驱动。

不过,RISC-V 并非没有缺点。作为新兴的指令集架构,RISC-V 的整个生态基础还比较薄弱。产业链上位于架构设计环节之后的公司,目前什么也做不了。

除此之外,RISC-V 极强的可扩展性也意味着,需要一个全行业的共识机制来保证兼容性。当出现重大漏洞时,也需要足够妥善及时的预防和补丁机制。

综合来看,RISC-V 作为后来者,确实有天生的设计优势。它能够给半导体行业乃至全人类带来哪些改变,就要看这些科技公司的努力和协作进展了。

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架构最为处理器的基础,对于处理器的整体性能起到了决定性的作用,不同架构的处理器同主频下,性能差距可以达到2-5倍。可见架构的重要性。那么什么是架构呢?

为了大家更好的理解,我们不妨做个比喻,架构就像是一座建筑的结构设计部分,而处理器就相当于一个完整的建筑,只有有了稳定的结构作为基础,才能建造出各式各样的房子。换句话说,架构只相当于一座建筑的框架,至于最后建造出来的房子长什么样,舒适度如何,就是由处理器厂商自己决定了。不过有一点需要说明,假如结构的设计值是十层,容纳人数的上限是100人,那么最后建好的房子也不能超过这个上限。这也就是说,采用相同架构的处理器,性能基本上已经锁定在一定的范围之内,不会有本质的区别。所以,看处理器的性能要先看架构。

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ARM架构芯片

目前,手机处理器的架构主要有ARM和Intel x86,众所周知Intel X86架构在PC中占据着无法撼动的霸主地位,包括Intel主要的竞争对手AMD在内,都是使用的X86架构,然而在手机处理器领域,X86只能算是初出茅庐的菜鸟,虽然潜力无限,但至今还没有一款采用X86架构的手机上市。今天主要讲的是ARM架构。

ARM架构在手机处理器领域占有90%的市场份额,处于绝对的垄断地位。目前主流的处理器芯片厂商几乎都是采用了ARM架构,比如,高通、德州仪器、英伟达、三星及 苹果 等。

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目前千元级的低端的智能手机或者很多低价的国产手机处理器一般还在采用比较陈旧的ARM11架构,比如德州仪器OMAP2420/2420(主频为330MHz)以及高通MSM7225/7227(主频为528MHz—800MHz)和MTK的一些处理器,而高通MSM7227A采用的 Cortex-A5架构实际上也是属于这一级别,代表机型为最近新上市的HTC T328w。

现在最先进的处理器架构是ARM Cortex-A9,相对于ARM Cortex-A8,最大的区别在于支持多核心和乱序执行,并且性能继续得到了很大的提升。目前的大部分双核处理器都采用了ARM Cortex-A9架构,比如Tegra 2、德州仪器OMAP44x0系列、三星猎户座E4210和苹果A5等,包括最近推出的首款四核处理器Tegra 3。只有高通MSM8x60依然采用的是上一代的Scorpion架构。代表机型为:摩托罗拉ME860、摩托罗拉Droid Razr、三星I9100、iPhone 4S和HTC One X等。

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手机cpu架构有哪些

高通的几个系列和arm架构(苹果的也是arm)占大部分,有很好的优化跟进,有点是兼容性,还有x86,优化少,机型少,一如既往的高性能,功耗不高发热也不高,因为cpu尺寸小,不过兼容性差。

看完是不是觉得普普通通的手机也不普通了呢,了解手机cpu架构,就像人的心脏一样,这种结构也是许多团体努力出来的结晶,人类为了方便自己发明了好多神奇的东西,其中我觉得最了不起的就是手机,那手机cpu架构自然也是这个最了不起杰作的骄傲,当今世上还是有很多国家挣作手机cpu的最强家,当然我们看不到摸不着,唯一能做到的就是去了解去感叹。

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