ARM Cortex—A72来袭

张三

移动处理器的进步一直都备受玩家和业界的关注。ARM在之前推出了全新的CorteX-A72架构，希望借此一改Cortex-A53推出后高热、高功耗的态势，再次将移动SoC的性能推向新的巅峰。经过各家厂商长时间的努力，采用Cortex-A72架构的处理器逐渐变多，搭载各家处理器的手机也开始逐渐上市。那么，目前已经推出或是即将推出的Corfex-A72架构有哪些？又有哪些使用了Cortex-A72架构处理器的手机值得挑选呢？

从ARM的架构发展历程来看，Cortex-A57算是一款失败的架构。其过于庞大的结构和复杂的设计，以及没有充分预估到新制程性能表现和时间节点，最终使得几乎所有使用Cortex-A57的处理器都出现了高发热、高温度的情况。其中典型产品就是骁龙810，这款采用big.LITTLE架构的四核Cortex-A57+四核Cortex-A53的SoC，由于过高的功耗，在手机中稍微满负荷运载一小段时间后，频率就会不断降低直到温度恢复至阀值以下，同时损失大量的性能。鉴于此，ARM不得不加紧研发，很快就推出了全新的Cortex-A72架构用于替代Cortex-A57，占据高端性能的地位。

相比Cortex-A57，Cortex-A72在整体性能表现更为出色的同时，针对功耗做出了优化，ARM官方宣称其在相同工艺、提供相同性能输出的情况下，Cortex-A72的功耗只有Cortex-A57的一半左右。在它推出后，包括高通、华为、联发科等都纷纷开始基于Cortex-A72架构研发处理器，并在近期内推出了多款产品。

Cortex-A72的架构变化

在本刊之前的内容中，我们介绍了有关Cortex-A72架构的详细内容。包括其相对Cortex-A57 3.5倍性能的具体数据来源以及架构的改进部分内容。如果有兴趣了解这部分内容的读者，可以参看2015年5月下的《全面革新——ARMCortex-A72架构深度解析》—文，在这里我们只对Cortex-A72的架构改进给予简单的介绍。

首先，Cortex-A72的分支预测大大加强。Cortex-A72采用了全新的分支预测单元和新的、更复杂的分支预测算法，相比COrtex-A57，COrtex-A72的错误预测降低了50%，投机行为发生的概率降低了25%。

其次，Cortex-A72在解码方面的改进包含增加解码器的有效带宽，加入了对高性能高级SlMD/FP单元，增加对AArch64指令融合的增强，对FP rounding-mode指令的加速，以及在功耗方面全面优化整个解码器的功耗方案。

第三，指令分派和回收单元方面，Cortex-A72将分派单元宽度从之前3-wide增加至5-wide，配合解码单元的优化，可以提升每周期执行效率。Cortex-A72还降低了多余的寄存器文件访问。此外，指令单元架构和寄存器结构都经过了重新优化，降低了面积和冗余部分，提高了能耗比。

最后，Cortex-A72还带来了诸如新一代的浮点和高级SIMD单元、全新调整的issue-queue的负载平衡、延迟降低至只需要一个周期的CRC单元等。缓存方面包括L1和L2缓存引入了新的复杂预取功能、更新了L2的缓存替换方案、降低了L2 TLB部分的延迟、增强了可配置性等。值得一提的是，上述所有的单元都涉及到了大量的性能和功耗方面的优化。

所有优化集合在一起，使得Cortex-A72相比Cortex-A57在性能功耗比方面取得了极为明显的进步，也顺理成章的成为了2016年最热门的处理器架构。

采用Cortex-A72架构的主流处理器一览

由于Cortex-A72优秀的架构特性，因此很多厂商都使用Cortex-A72作为其2016年主推产品的架构，下面就来看看这些处理器各自的规格以及特性吧。

麒麟950：华为当家花旦

华为是国内少数可以给出移动设备整体解决方案的厂商，在自研SoC上也有颇深的功力。2016年华为的当家产品就是麒麟950处理器了。这款产品采用的是四核心Cortex-A72搭配四核心Cortex-A53的big.LlTTLE方案，制程采用了TSMC的16nmFinFET。其中Cortex-A72的主频最高可达2.3G Hz，Cortex-A53则为1.8GHz。内存方面，这款处理器支持LPDDR3或者LPDDR4，2个32bit双通道设计。集成的GPU为Mali-T880MP4，频率为900MHz，不算很强但也足够使用。视频编解码方面，麒麟950支持H.2641080p@60Hz的编解码，支持HEVC 2160p@30Hz的解码。由于华为自有通讯技术，因此麒麟950使用了华为自家的霸龙基带，支持CAT.6 LTE，虽然没有之前测试爆出的CAT.10那样强悍，但也完全可以满足用户需求了。

除了规格，在功耗表现上，使用了Cortex-A72的麒麟950究竟好不好呢？根据外媒的测试结果来看，麒麟950的表现的确很出色，麒麟950四核心全开的功耗大约为3.7W，和制程接近但是频率略低的三星Exynos 7420的5.5W相比低了不少（Exynos 7420采用的是三星14nm制程，四核Cortex-A57搭配四核Cortex-A53的big.LITTLE架构），甚至和八核心Cortex-A53的麒麟935相比功耗也并没有太大的提升（麒麟935采用28nm制程，核心全开满载功耗约为3.3W）。总的来看，麒麟950是目前Cortex-A72处理器中在功耗和性能上控制得相当出色的产品。

华为没有推出过Cortex-A57架构的SoC，就是考虑到Cortex-A57的功耗不好控制。之前流传的麒麟930将使用四核Cortex-A57搭配Cortex-A53的方案，最终也改为了四核Cortex-A53e（增强高频版Cortex-A53）搭配四核Cortex-A53的方案，绕过了Cortex-A57这个“大坑”。现在，华为推出的麒麟950在Cortex-A72的加持下，在性能、功耗、通讯等方面表现都非常均衡，成为目前市场上相当值得选购的SoC之一，值得重点关注。endprint

型号：麒麟950

工艺：TSMC 16nm FinFET

架构：4×Cortex-A72@2.3GHz+4×Cortex-A53@1.8GHz，big.LITTLE

GPU：Mali-

T880MP4@900MHz

跑分成绩（GeekBench）：单线程约1800分；多线程约6200分代表机型：华为Mate 8

骁龙650和骁龙652：高通中端顶梁柱

高通作为全球最大的移动SoC厂商，旗下产品一直以来都颇受关注。这一次，高通一口气推出了两款基于Cortex-A72的处理器，型号分别是骁龙650和骁龙652。

骁龙650是一款六核心产品，它使用2个Cortex-A72搭配4个COrtex-A53核心，GPU采用的是Adreno 510。骁龙652则是一款八核心产品，使用74个Cortex-A72搭配4个Cortex-A53核心，GPU采用的也是Adreno 510。两者都支持双通道LPDDR3 933MHz的内存。需要注意是，骁龙650和骁龙652都采用的是28nm工艺，虽然在功耗表现上28nm是不如16nm的，但是高通选择的是28nm工艺的最顶级版本——28nm HPM（HighPerformance Mobile）并控制了频率。由于没有采用全新工艺，为了降低功耗，骁龙650和骁龙652的频率设定都比较低。骁龙650和骁龙652的Cortex-A72最高频率为1.8G Hz，Cortex-A53的最高频率为1.2GHz。不过对于一款定位中端的SOC来说，Cortex-A72搭配1.8GHz的频率也完全可以满足使用需求了。

在通讯能力方面，骁龙650和骁龙652都、采用了高通“世界模”基带芯片，支持CAT.7 LTE，最高300M bps的下载速度，兼容LTDFDD和LTE TDD、WCMDA、TD-SCDMA、CMDA 1X等网络规格，表现极为出色。

总的来看，骁龙650和骁龙652都是目前主流的移动SoC，其均衡的表现和强大的网络能力使得很多厂商都利用其打造中端产品，整体性价比表现令人满意。

型号：骁龙650

工艺：TSMC 28nm HPM

架构：2×Cortex-

A72@1.8GHz+4×Corfex-

A53@1.2GHz，big.LlTTLE

GPU：Adreno 510

跑分成绩（GeekBench）：单线程约1500分；多线程约3500分

代表机型：红米NOte 3

型号：骁龙652

工艺：TSMC 28nm HPM

架构：4×Cortex-A72@1.8GHz+4×Cortex-A53@1.2GHz，big.LlTTLE

GPU：Adreno 510

跑分成绩（GeekBench）：单线程约1500分；多线程约5200分代表机型：三星Galaxy A9

Heilo X20 MT6797：联发科主打新星

联发科的产品在设计上往往会有独到之处。这次主推的MT6797（型号为Heilo X20）又拿出了Tri-ClUSter这样的方案，堪称业内首创。

所谓Tri-Cluster，是指联发科将处理器内部核心分为三个集群，一个集群负责最高性能，另一个负责中等需求，最后则是节能需求了。联发科宣称，相比big.LlTTLE架构，Tri-Cluster的切换更平滑，使用体验更好。当然，Tri-Clusterf吏用了如此多的集群的结果就是处理器核心数量暴涨，成为业内首款十核心移动SoC。

MT6797拥有的十个核心分别是：2个Cortex-A72高性能核心，最高运行频率高达2.5GHz（也有2.7GHz一说，但应该达不到如此高频）；4个Cortex-A53核心，最高运行频率为2.0G Hz；4个Cortex-A53核心，运行在最高1.4GHz的低频率上。在内存方面.MT6797搭配的是双通道LPDDR3 933Hz，GPU则是Mali-T880M P4核心。这款SoC在制程上使用的是TSMC 20nm工艺，考虑其Cortex-A72的高频率，20nm工艺表现如何还难以评价。网络方面，其可以支持最高CAT.6的网络规格，还加入了CDMA支持。

不过令人遗憾的是，目前尚未明确有哪款手机使用MT6797处理器。一些业内小道消息显示，MT6797可能存在比较严重的过热问题。因此诸如vivo、HTC、小米等厂商都还处于观望过程。相信随着联发科进一步优化设计、调整规格，MT6797还是有望出现在许多定位中端的手机产品上的。

型号：Heli0 X20 MT6797

工艺：TSMC 20nm

架构：2×Cortex-A72@2.5GHz+4×COrtex-A53@2.0GHz+4×Cortex-A53@1.2GHz，Tri-Clusfer

GPU：Mali-T880MP4

跑分成绩（GeekBench）：单线程约2100分；多线程约7000分

代表机型：暂无

应该买哪款？

Cortex-A72手机推荐

俗话说买新不买旧，如果你最近正好有购买新手机的打算，那么选择配备了更高性能、更低功耗的Cortex-A72处理器的产品是非常明智的，我们也挑选了几款已经上市或是即将上市Cortex-A72手机，下面就一起来看看吧。endprint