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作者：Lionel Belnet，ARM處理器產品經理 首先，讓我們回顧一下：2009 年發展至今，幾乎所有智能手機都已經搭載了 ARM 處理器，性能提升達100倍。想想看，短短七年的時間，100 倍，多么驚人的數字！得益于性能的大幅提升，全新的功能、超高速的用戶界面響應、以及沉浸式用戶體驗已成為現實，而功耗卻依舊保持不變，移動設備設計領域的種種難題都得以攻克。毋庸置疑，這是工程技術史上一次空前的壯舉。 
高性能、全新功能以及優化的用戶體驗不斷推動市場的快速成長，據預測，2016 年全球智能手機銷量將突破15億部。 伴隨消費趨勢的推動，智能手機設計已在諸多方面成為未來創新的重要平臺。增強現實（AR）、虛擬現實（VR）、超高清視覺化、基于對象的音頻處理技術和計算機視覺，都對系統性能提出了更高的要求；無獨有偶，智能手機近幾年來不斷追求更為纖薄的機身設計，一定程度上犧牲了散熱性能，同時也對電源管理提出了更高要求。此外，因為智能手機尺寸已經達到可以便捷操作的極限，意味著無法通過機身體積增大來提高電池容量。為了延續過去十年智能手機行業的輝煌，進一步優化沉浸式用戶體驗，引領未來創新，我們必須要繼續優化性能，提高能效。 截至目前，ARM 已發布其全新高性能處理器，Cortex-A73。繼去年 Cortex-A72 處理器面市至今，ARM 持續加快創新步伐，于今年推出全新 Cortex-A73 處理器；該處理器將于 2017 年初全面應用于高端智能手機。 得益于專屬設計和優化，Cortex-A73 處理器為移動設備及其他消費電子設備量身打造。Cortex-A73 針對設備性能及能耗所做的優化讓人感到尤為興奮： • 移動功率電路性能極佳，頻率最高可達 2.8GHz • 功耗效率提升 30%，保證最佳用戶體驗 • 內置于迄今為止體積最小的 ARMv8-A 架構 在產品開發初期，Cortex-A73的目標就已經十分明確：打造能效最高、性能最強的 ARM 處理器。 Cortex-A73：ARMv8-A高性能處理器
Cortex-A73 處理器全面支持 ARMv8-A 架構，其功能集可以完美契合智能手機及其它消費電子設備。ARMv8-A 架構采用 ARM TrustZone 技術、NEON 技術、視覺化及密碼學設計，無論系統是 32 位還是 64 位， Cortex-A73 都能夠支持最廣泛的移動應用與中間件生態系統（移動軟件的開發和優化默認基于 ARM 架構）。 Cortex-A73處理器配有128位AMBA 4 ACE接口，無論是用于高端設計的高能效 Cortex-A53，還是用于中端及成本壓力更大設計的全新超高能效 Cortex-A35，ARM big.LITTLE 系統都可以實現完美兼容。 最佳性能 Cortex-A73 處理器針對新一代高端智能手機量身打造。在 10 納米工藝制程下，Cortex-A73 較前代 Cortex-A72 高性能 CPU 的持續性能提高了 30%。頻率達到 2.8GHz 時，Cortex-A73 依舊性能強勁，與持續能效完美匹配。如下圖所示，Cortex-A73 在接近峰值頻率時，仍能保證正常運行。盡管實際使用頻率會受到限制，極少滿頻運行，但這一測試依舊可以證實 Cortex-A73 的強大性能。
針對移動設備的性能優化 Cortex-A73 處理器支持 64kB指令緩存（基于最先進算法的分支預測）以及高性能指令預取。最主要的性能優化是數據存儲系統，使用高級L1和L2數據預取，并支持復雜模式檢測。此外，它也為連續資料寫入流優化了存儲緩沖區，并將數據緩存提高至 64kB，且不產生任何時序影響。 較 Cortext-A72，得益于上述優化及提升，以相同頻率運行于 Cortex-A73 的移動應用性能最高提升達 10%。基于 Cortex-A73 的芯片設計比前幾代產品更進一步推動頻率優化，這是一次在提高效能前提下的大膽嘗試；此外，對比 Cortex-A72，全新 Cortex-A73 處理器在全部存儲工作負載應用環境下，性能皆提高至少15%，包括多應用、操作系統運行及 NEON 復雜計算執行。
功耗優化 盡管 Cortex-A73 功耗低于 Cortex-A72，但在性能上卻大幅提升。Cortex-A73 在時鐘閘控、功耗優化 RAM 架構以及 AArch32／AArch64 優化資源共享執行等方面大幅升級，進一步降低功耗。 對比 Cortex-A72，Cortex-A73 整數工作負載至少節省 20% 功耗；浮點運算和存儲器訪問等工作負載的優化甚至更加明顯。功耗的降低顯著提升了用戶體驗，并大幅延長電池壽命；與此同時，功耗優化也為 SoC 保存更多動態余量，提升系統和圖形處理器性能，實現更佳的視覺效果，提高幀速率，為新功能的添加奠定基礎。
迄今為止體積最小的 ARM 高端 CPU 除了實現極高的持續和峰值性能，Cortex-A73 最受關注的特性在于其以最小的面積發揮了ARMv8-A 架構高端處理器的卓越性能，為日益崛起的中端智能手機市場保駕護航；并以中低成本實現最佳用戶體驗。得益于技術革新，相較于采用ARMv7-A架構的Cortex-A15，全新Cortex-A73處理器面積更小。具體來說，相比Cortex-A57和Cortex-A72，Cortex-A73的面積分別縮小70% 和 42%。參照國際標準，Cortex-A73核心尺寸比Cortex-72最高減小25%。除了在16納米和10納米工藝等先進技術節點應用中發揮作用，Cortex-A73 處理器在大眾市場28納米工藝技術節點上也大放異彩，大幅提高中端移動設備的性能。占用面積減少允許設備搭載更多芯片，集成更多功能或提升其它系統IP的性能，也可以減少中端移動設備的SoC及設備成本。
全面提升中端智能手機的性能 采用 big.LITTLE 技術與 CoreLink CCI，ARM 為合作伙伴提供優異的可擴展性，實現系統優化，打造差異化產品。這意味著什么？SoC 設計可以采用 1 或 2 個大核以及 2 個或 4 個 小核，其性能和用戶體驗甚至可以與高端設計相媲美。獨有的 L2 緩存減至 1MB，但依然保證足夠的緩存，支持大核在實際高性能工作負荷下的正常運行�；谀苄Ｐ�，big.LITTLE 軟件可以靈活配置，滿足不同應用環境的需求。 目前，big.LITTLE 技術已經在移動設備市場得到廣泛部署。Cortex-A73 與 Cortex-A53 將共同服務新一代智能手機，最常見的方式是集成在八核處理器中。此外，Cortex-A73 也為提升中端用戶體驗奠定了基礎。例如，六核big.LITTLE 配置，雙核 Cortex-A73 處理器和四核 Cortex-A53 或 Cortex-A35 處理器可以在同等或更小面積下實現比八核Cortex-A53更佳的性能。該拓撲已經十分普遍，并已經成功應用于入門級和中端設備。由于瀏覽網頁和滾動界面等應用的響應時間縮短，所以與八核Cortex-A53相比，Cortex-A73六核在性能上提升30%，單線程峰值性能提高了一倍，大幅提升用戶體驗。
ARM設計團隊不斷提升用戶體驗，充分發揮基于 ARM 架構移動設備的專屬特性：搭載Cortex-A73處理器，以更少的功耗和更小的空間實現更佳的性能與更長的電池壽命。今年晚些時候到2017年，Cortex-A73處理器將會逐漸覆蓋到我們合作伙伴的高端智能手機、平板電腦、翻蓋式移動設備、數字電視等一系列消費電子設備。讓我們拭目以待，共同見證這些產品的問世！ |
