灰科技:手機和電腦的CPU大戰
高通驍龍821,華為麒麟955,蘋果A10,Exynos 8890,四核八核十六核,一個個在發布會上性能屌炸天的存在,仿佛給了我們一種錯覺,我們的手機真的已經這么強大了嘛?假以時日,ARM架構取代X86一統天下似乎真的指日可待。不需要笨重的散熱器,不需要龐大的機箱,主頻可以逼近3.0GHZ,SOC還集成了強大的GPU,秒天秒地秒i5的存在啊!理想如此豐滿,現實真的如此嗎?這事兒我們還得從長計議,首先,我們先來評估一下如今的手機處理器強大到了何種地步。
目前的SOC中,無論是CPU還是GPU,iphone7內部的A10處理器一騎絕塵,再往上還有ipad上的A9X,因為這貨獨孤求敗,差不多甩了其他對手一代的性能,就讓它跟自己玩兒去吧。對于這個時代的性能參考,更具代表性的則是高通曉龍821/820,APPLE A9,麒麟960/955,三星Exynos 8890等各家旗艦處理器和iphone去年的產品所構成的性能上相近的集團。那么這個集團與X86桌面平臺相比又當如何呢?首先要說的是,ARM架構和X86對于彼此來說,雙方都有著無法逾越的鴻溝。什么意思呢?這里先大概給一個參考數據吧,以驍龍820為例,如果硬要把intel的PC處理器拉到ARM慣用的應用環境,按經驗來講,820的水平大體可以相當于一顆i3 6100,而A10這種死變態確實已經逼近了當代i5的算力水平,這里并沒有夸大手機COS的算力,確實intel CPU在這樣的環境和應用中水土不服,復雜的指令集,煩雜的時鐘和緩存控制等,都會讓X86CPU虎落平陽。
看上去很虎啊有木有!咱先等等,如果將驍龍820裝到X86平臺上,強行在臺式機或筆記本的環境中運行,能跑成什么樣呢?就算當代i3不行,那當代奔騰可以嗎?恐怕您想多了。那賽揚?理想太美好。大家還記得在五六年以前上網本還流行的時候,45nm的ATOM D525估計就能打的驍龍820找不到牙了,而這又是為什么呢?首先大家要注意,咱們前面說的是強行將手機處理器運行在電腦環境下。微軟確實在開發基于ARM架構的windows系統,但畢竟還沒有問世,而就算開發完成,基于手機ARM架構下運行windows、Mac等桌面系統,無論做出何種優化,就算程序猿是上帝附體,也定然無法在所有的環境和應用中都有能讓那只可愛的小龍飛起來。那這又是為什么呢?嚴格地說原因很多,畢竟處理器內部的結構差異性是很大的,而其中最容易理解也是影響最直觀的部分,就是處理器的指令集。
手機處理器在設計之初為了高效節能,指令集上可以說是極致精減的。手機用戶的操作就那么幾種,運行的程序也很少涉及到創作類的需求。滑動、點按、打開微信微博愛奇藝,運行手機端游戲,調用的資源和軟件的算法都是嚴格限定,并大多有跡可循的。而在電腦的X86平臺下,用戶會產生各種無序的隨機操作,任務也會很隨機的執行各種編碼各種運算,ARM的精簡指令集在這種環境下無疑會死無葬身之地。我想這也就是為什么這么多年intel和ARM一直握手言和的原因之一,不是不想干死你,實屬臣妾做不到。說到精簡指令集這里打一個比方,ARM精簡指令集,就像一個小孩,只會加法,并且被訓練來只算加法,雖然別的不會,但只需要一點點的腦力就能把他會做的事情做得很好,各種心珠算啊有木有。而intel的復雜指令集,就像是一個大學生,會加法,減法,乘法或除法,開根號解方程,解析幾何薛定諤,言談舉止適合出入各種場合,適應各種環境。但你要是把它關到小黑屋里,天天就算十以內的加減法,別的啥都不干,他還真沒有特殊訓練過的小孩玩兒的遛。實際上自2010年后intel就屢次向低功耗發起挑戰,還記得紅極一時的PC平板二合一嗎?還記得搭載點不開各種EXE應用的windows RT系統的筆記本嗎?誠然集成HD500以上核心顯卡下功耗做到了6W LOW,誠然工藝來到了14NM,誠然ATOM和酷睿M系列在平板電腦領域殺的風生水起,但在ARM天生的精簡指令集面前,還是無法在手機市場占據一席之地。就算是intel好基友微軟和華碩的智能手機在有過個別產品的嘗試后,現在也并沒有使用X86架構的intel處理器就是一個很好的佐證。而另一方面ARM對intel的桌面市場也并非沒有想法,ARM早在2011年底就發布了ARMv8為其首款64位處理器,而戴爾在2013年也發布了其首款基于ARM64位構架的服務器,相應的服務器解決方案也被開發出來了,BUT!ARM服務器只能在高度定制化的市場中生存,也就是說,你得先告訴我你想干啥,然后我就只干這件事,雖讓我指令集缺胳膊少腿呢?要是只畫畫不走路天生沒長腿兒我還比你節能些。還別說,這招還真挺管用,ARM在中低端服務器市場憑借其超高的能效比以及性價比吞掉了不少intel的老客戶,但對于整個PC行業及整個服務器領域而言,intel卻表示毫無壓力可言。2015年intel在芯片研發方面的投入達121億美元冠絕全球,這個數字是AMD的12倍,NVIDIA的9倍,中國集成電路全行業的6倍。而第二名高通的芯片研發投入達37億美元,高通威武!接近intel的1/3了有木有!此處該有掌聲!intel在如今的技術積累下,下一代綜合性能通殺AMD全家這種慘無人道的事情,到底是讓i3來干還是交給奔騰,一切只取決于牙膏廠的心情,但敢去intel的腹地搶市場,刷地獄難度的副本,我們必須要為AMD的勇氣點贊。
科技的進步讓我們的生活越來越簡單,如今的手機環境都是高度精簡化、平面化。但簡單的環境并不等同于簡單的技術,恰恰相反,正是由于各大廠商對ARM架構的日益完善,傾注無數心血方有我們今天如此便捷的手機體驗。而另一方面,恰是為了生活的簡單,工作站、云服務器等平臺就承擔了更多的多元化計算使命,這些使命自然需要更完善的桌面處理器去完成。在這里特別要提到的是,在不知不覺中,我們的生活已經在慢慢向云化過度,從最初的云盤存儲、網站服務器,再到如今的阿里云、騰訊云等各種針對企業或個人的云端解決方案,甚至以liquidsky為代表的云游戲服務。我們可以預期的是,在將來,隨著網絡環境的進一步發展,我們將不再需要性能強大的個人計算機,而是一個簡單的訪問云端服務器的接收端,無論是手機還是各種盒子,無論是現在的ARM還是以后更加精簡的架構,我們需要更精簡更小巧更節能的設備去便利、簡化我們的生活。而對于云端處理器來說,他們將承載更加多元,更加復雜的任務。我們的一切都需要信息化的保障,我們對硬件性能的追求,對更完善的指令集、算法乃至整個架構的追求,將永遠不會停止。硬件永遠不會過剩,有多么強大的硬件就一定能衍生多么酷炫便捷高效的應用環境。而我們所能直觀感受到的,只會是更加純粹的生活,對于生活而言,真正的科技就是感受不到科技的存在。intel和ARM之間,手機和電腦之間,簡單和復雜之間,只會彼此相互競爭并相互依存,相互進步,我們需要的是建立在龐大而復雜的信息網絡下的純粹的生活。
非常好我支持^.^
(148) 98.7%
不好我反對
(2) 1.3%
相關閱讀:
- [處理器/DSP] Codasip發布適用于定制計算的新一代RISC-V處理器系列產品 2023-10-24
- [電子說] Andes旗下高性能多核矢量處理器IP的AX45MPV正式上市 2023-10-24
- [控制/MCU] 單片機的三大功能 2023-10-24
- [電子說] 思爾芯原型驗證助力香山RISC-V處理器迭代加速 2023-10-24
- [電子說] 射頻識別技術漫談(27)——CPU卡概述 2023-10-24
- [電子說] STM32基礎知識:中斷系統 2023-10-24
- [電子說] 講一講Apple Macintosh處理器過渡的故事 2023-10-24
- [電子說] GD32的中斷-外部中斷的實現 2023-10-24
( 發表人:郭婷 )