《電子技術(shù)應(yīng)用》
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ARM與英特爾,誰(shuí)跑得更快?

2008-03-12
作者:孫昌旭
??? ARM與英特爾" title="英特爾">英特爾,誰(shuí)跑得更快?毫無(wú)疑問(wèn),未來(lái)高端智能手持終端平臺(tái)將主要是嵌入式X86架構(gòu)與ARM架構(gòu)的競(jìng)爭(zhēng),前者英特爾是主角,后者ARM為主角。兩者誰(shuí)跑得更快?我想,這場(chǎng)比賽既包括他們兩家公司芯片處理速度上的比賽,也包括他們兩家公司在移動(dòng)互聯(lián)" title="互聯(lián)">互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)環(huán)境營(yíng)造速度上的比賽。

??? 筆者認(rèn)為兩家公司真正的交鋒將從2008年二季度開(kāi)始。雖然他們之間的口角戰(zhàn)從去年開(kāi)始就已打得熱火朝天,但是在英特爾的Menlow平臺(tái)(基于Silverthorne處理器)面市以前,他們之間的產(chǎn)品沒(méi)有可比性?,F(xiàn)在,英特爾已公開(kāi)表示Menlow平臺(tái)成熟,并已有終端廠商在CES上展示了基于該平臺(tái)的MID樣機(jī)。因此,比賽正式開(kāi)始,Menlow平臺(tái)對(duì)抗的是ARM Cortex A8。

??? 一邊廂,英特爾在CES上展示了基于Menlow平臺(tái)的MID(無(wú)線(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備)樣機(jī),Silverthorne處理器的最高主頻可達(dá)2GHz。另一邊廂ARM的合作伙伴T(mén)I和高通則在最近的世界無(wú)線(xiàn)通信大會(huì)上展示了基于Cortex A8的高端智能手機(jī),主頻可達(dá)1GHz。比如TI最新一代的應(yīng)用處理器OMPA 3采用了Cortex A8內(nèi)核,可以支持高清視頻。單從數(shù)據(jù)上看,Menlow平臺(tái)的主頻比Cortex A8要 高出許多。但是,ARM中國(guó)總裁譚軍指出:“由于兩者的架構(gòu)不同,不能單從主頻上看誰(shuí)的數(shù)據(jù)跑得更快。采用ARM架構(gòu)的應(yīng)用處理器集成度非常高,基本上將所有外圍都集成進(jìn)去,包括視頻、音頻、藍(lán)牙等等,所以所有的處理都在芯片內(nèi)完成,效率非常高;而Silverthorne處理器需要外接南北橋,每次訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)還要出到芯片外面去訪(fǎng)問(wèn),效率大大降低,實(shí)際性能可能比Cortex A8更低。”譚軍接著解釋?zhuān)皩?shí)際上,我們的ARM11雖然主頻只有500MHz,但是處理能力" title="處理能力">處理能力已非常高,它已被不少高端智能手機(jī)和MID廠商采用,比如諾基亞的N800在使用ARM11時(shí),只需跑在332MHz主頻上就夠了?!?

??? 從功耗上看,ARM是贏家。Cortex A8的功耗僅為0.4W;Silverthorne的功耗雖說(shuō)比英特爾前一代移動(dòng)處理器降低了10倍,但是仍為1W。

??? 據(jù)譚軍表示,至目前為止,Cortex A8已授權(quán)10家IC公司,而ARM11的授權(quán)則已達(dá)57家。

??? 但是,英特爾也在向集成的方向走。Menlow平臺(tái)的下代產(chǎn)品就是單芯片方案,即英特爾會(huì)將南北橋集成進(jìn)處理器中,功耗還會(huì)進(jìn)一步下降。這個(gè)單芯片的MID平臺(tái)預(yù)計(jì)將會(huì)于2009年推出。那么,到時(shí)ARM拿什么對(duì)抗?答案是Cortex A9。

??? Cortex A9是ARM于2007年下半年推出的最新一代內(nèi)核,有單核和多核" title="多核">多核兩個(gè)版本。當(dāng)其支持4核時(shí),每個(gè)內(nèi)核的主頻為1GHz,綜合處理能力可達(dá)8000DMIPS。并且,相對(duì)于Cortex A8,Cortex A9的功耗更低,效率更高。譚軍解釋?zhuān)骸霸贑ortex A9中,我們將Cortex A8中的媒體和信號(hào)處理NEON技術(shù)和浮點(diǎn)處理器功能刪除,這樣給了IC公司更多的靈活性,功耗也進(jìn)一步降低。” “處理能力不僅僅是通過(guò)MHz才能體現(xiàn)的,多核ARM是一個(gè)全新的突破。”他表示。事實(shí)上,Cortex A9是ARM與三星、意法半導(dǎo)體、TI和NVIDIA等幾個(gè)Lead Partner共同定義的,在設(shè)計(jì)Cortex A9時(shí),ARM向這幾家公司征詢(xún)了很多意見(jiàn),有些Spec也是一起定下來(lái)的。操作系統(tǒng)廠商也積極的對(duì)Cortex A9進(jìn)行了支持,目前,已有Symbia和Linux公開(kāi)表示要針對(duì)多核Cortex A9開(kāi)發(fā)操作系統(tǒng)。而微軟公司嵌入式事業(yè)部總經(jīng)理Kevin Dallas也向記者透露,微軟會(huì)針對(duì)多核ARM開(kāi)發(fā)新一代的Windows Mobile。

??? 除了Cortex A9,ARM還會(huì)利用另一個(gè)產(chǎn)品——GPU,來(lái)讓移動(dòng)終端跑得更快。“除了主處理器的速度外,圖形界面是影響用戶(hù)體驗(yàn)的另一個(gè)重要元素?!弊T軍說(shuō)道:“iPhone的圖形體驗(yàn)就是一個(gè)典型的例子。”其圖形的縮放、翻轉(zhuǎn)、倒置、井深、反射、三重線(xiàn)性過(guò)濾等功能會(huì)令用戶(hù)有一個(gè)全新的體驗(yàn)?!?8年高端智能手機(jī)都會(huì)采用獨(dú)立的高端GPU?!彼治龅?,“而09年,這些圖形GPU還會(huì)轉(zhuǎn)向支持OpenGL ES2.0標(biāo)準(zhǔn),因?yàn)榻y(tǒng)一圖形UI界面是業(yè)界的共識(shí)。”

獨(dú)立GPU支持的高端手機(jī),能給用戶(hù)帶來(lái)全新的圖形體驗(yàn)
獨(dú)立GPU支持的高端手機(jī),能給用戶(hù)帶來(lái)全新的圖形體驗(yàn)

??? 正因?yàn)锳RM認(rèn)為在與對(duì)手比賽時(shí),僅有主處理器跑得快還不行,還需要專(zhuān)業(yè)的GPU來(lái)支持,所以ARM針對(duì)3D" title="3D">3D GPU市場(chǎng)推出了另一個(gè)系列的內(nèi)核家族:Mali。目前有Mali55和Mali200兩個(gè)版本。Mali55針對(duì)成本敏感的GPU市場(chǎng),它能在1mm2的Die上面完全支持2D和3D功能,支持OpenGL ES1.1和Open VG 1.0。在200MHz時(shí)可支持100萬(wàn)像素/秒;Mali200則可以支持OpenGL ES2.0和Open VG 1.1,在275MHz頻率下可支持275萬(wàn)像素/秒,還支持每秒900萬(wàn)個(gè)三角形。

??? Mali已開(kāi)始受到歡迎,EMP、NXP和卓然等公司已獲得授權(quán),他們直接用Mali作為3D GPU用于智能手機(jī)平臺(tái)?!耙苿?dòng)3D圖形設(shè)計(jì)是復(fù)雜的、耗時(shí)的,并且優(yōu)化困難,ARM公司幫助用戶(hù)解決了這一困難?!弊T軍說(shuō)道。在發(fā)布Mali產(chǎn)品的同時(shí),ARM還推出了為Mali配套的協(xié)議棧,包括圖形處理單元、OpenGL ES和Open VG 驅(qū)動(dòng)器、以及SVG-T和所有開(kāi)放的JAVA圖形標(biāo)準(zhǔn),以幫助用戶(hù)非常方便地使用Mali?!拔覀兿嘈艜?huì)有越來(lái)越多的公司向我們申請(qǐng)授權(quán)GPU。雖然現(xiàn)在ATI和nVidia是針對(duì)移動(dòng)設(shè)備自己開(kāi)發(fā)GPU,但是未來(lái),他們可能也會(huì)向我們申請(qǐng)Mali的授權(quán)?!?

??? 但是,在與對(duì)手的比賽中,ARM始終有一個(gè)軟肋為對(duì)手所攻擊,即媒體上宣傳比較多的一種觀點(diǎn):目前互聯(lián)網(wǎng)上的絕大部分應(yīng)用都是基于IA架構(gòu)開(kāi)發(fā)的,而當(dāng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備采用非IA架構(gòu)的平臺(tái)時(shí)(比如ARM平臺(tái)),欲將這些已有的應(yīng)用移植過(guò)來(lái)并不是很容易,因?yàn)锳RM指令與IA指令不能完全溝通。針對(duì)此種觀點(diǎn),譚軍只承認(rèn)一部分,他說(shuō):“英特爾有些誤導(dǎo)用戶(hù)。其實(shí),互聯(lián)網(wǎng)上的應(yīng)用,都是基于瀏覽器和JAVA,這兩種應(yīng)用與終端是ARM架構(gòu)上還是X86架構(gòu)沒(méi)有關(guān)系。比如說(shuō),訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)站的頁(yè)面,如果新的瀏覽器將Flash和字庫(kù)做進(jìn)去后,在ARM平臺(tái)上一樣很流暢,不會(huì)像英特爾所宣傳的那樣出現(xiàn)亂碼?!钡撬膊坏貌怀姓J(rèn),有些基于C或C+語(yǔ)言的應(yīng)用,在移植到ARM平臺(tái)上時(shí),需要轉(zhuǎn)換。不過(guò),他指出,如果X86平臺(tái)采用Linux操作系統(tǒng)的話(huà),這些應(yīng)用即使移植到X86平臺(tái)也需要轉(zhuǎn)換。而現(xiàn)在微軟還沒(méi)有發(fā)布針對(duì)英特爾新一代低功耗嵌入式X86架構(gòu)的操作系統(tǒng)。“所以不能一概而論?!彼偨Y(jié)道。

??? 展望未來(lái),所有的新興應(yīng)用都會(huì)轉(zhuǎn)向面向Web的應(yīng)用,因而高端手持終端必須要跑得快,并且,其上面的應(yīng)用種類(lèi)數(shù)量也要跑得快。誰(shuí)能提供跑得快的平臺(tái),能提供更多的應(yīng)用,誰(shuí)就能贏。ARM與英特爾,到底誰(shuí)跑得快呢?

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