从全球芯片市场谈麒麟950的“逆天”

2015-11-09 09:31 来源:电子信息网综合 作者:铃铛

华为的麒麟950一经曝光,不但吸引了大众的目光,各大媒体也开始争相报道。麒麟950声称具有多项完全自主的创新技术,媒体方面也呈现出一边倒的好评,甚至在报道中评论麒麟950已经超过了目前主流的高通与三星等厂家的高端芯片,但麒麟950诞生之后所需的,恰恰是冷静的对待。

对于芯片产业来说,无论其他因素如何改变,最终决定性能的始终都是架构与制程。这点已经在传统PC芯片产业的竞争中得到了证明,最典型的表现就是此产业中英特尔与AMD的博弈。同样是基于x86架构,由于英特尔在架构上的创新要远超AMD,并辅以制程的领先(业内知名的Tick-Tock模式),最终让AMD在PC芯片的竞争中败下阵来,只能以所谓的性价比作为PC芯片产业中的一种象征性的存在。如今这种竞争模式正在移动芯片产业中呈现重演之势。

与PC芯片产业中英特尔和AMD类似,在移动芯片产业中,几乎所有主流芯片厂商都是基于ARM架构,即无论是MTK、三星、华为,还是高通,都采用了ARM官方的标准微架构“Cortex-A”,也就是所谓ARM的公版设计。尽管ARM的公版设计经过了ARM相关的测试,对于移动终端(例如智能手机)厂商可以做到时间与成本的节约,加速产品的上市时间,但其带来的负面影响也显而易见,就是芯片的同质化,并最终反映到智能手机的体验上。

值得一提的是,随着市场、用户和应用对于智能手机性能和体验要求的不断提升,ARM架构也面临着性能与功耗的平衡,这也是为何在进入64位移动芯片时代,ARM在公版设计中引入“big.little”架构的原因。以目前流行的ARM Cortex-A53和Cortex-A57为例,使用同样的20nm半导体工艺打造,都运行在1.5GHz,单个A53核心TDP(设计热功耗)约300mW左右,而工作单个A57核心TDP高达3W,两者之间功耗相差近10倍。

从实用角度而言,功耗如此之大的Cortex-A57其实并不适合搭载在手机上,但Cortex-A53对于高端手机而言性能又不足。ARM给出的解决手段是A53和A57混着用,组成所谓的“big.little”大小核结构,简单任务时A57核心休眠只启用A53核心,复杂任务时A53、A57一起上,不幸的是,A53和A57的指令吞吐和缓存是互相独立的,如果某个应用需要在A53和A57之间切换运行,A53和A57核心之间切换延迟最多可达毫秒级,别看是毫秒级,反映智能手机上最直接的体现要么就是应用的卡顿,要么就是功耗过高,惟一折中的方法就是利用制程来缓解。

这也是为何同是使用ARM公版设计,采用14纳米FinFET制程的三星Exynos7420整体表现(能耗比)优于同样使用ARM公版设计,但采用20纳米制程高通810的主要原因,而高通810备受诟病的所谓“发热”背后则是ARM公版设计和制程落后两方面因素叠加的结果,反映到市场竞争中,则是高通痛失三星Galaxy S6旗舰机芯片订单。


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麒麟950 芯片

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