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01月 20

技術(shù)分析第2期:四核處理器Tegra3詳介紹

編輯:登徒浪子 來(lái)源:pconline
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4+1核心架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)所在

高速緩存一致性: 因?yàn)?vSMP 技術(shù)不允許協(xié)核心與主核心同時(shí)啟用,所以在這些以不同頻率運(yùn)行的核心之間不涉及高速緩存同步的補(bǔ)償問(wèn)題。 協(xié)核心與主核心共享同一個(gè)二級(jí)高速緩存,我們通過(guò)對(duì)該高速緩存進(jìn)行編程,使其以相同的速度為協(xié)核心和主核心返回?cái)?shù)據(jù)。

操作系統(tǒng)效率Android 操作系統(tǒng)假定所有可用的CPU核心均相同,能夠?qū)崿F(xiàn)相近的性能,操作系統(tǒng)按照這一假定的情形來(lái)為這些核心調(diào)度工作負(fù)荷。 當(dāng)多個(gè)CPU核心中的每一個(gè)都以不同的異步頻率運(yùn)行時(shí),就會(huì)導(dǎo)致這些核心能夠?qū)崿F(xiàn)不同的性能。 這樣會(huì)造成操作系統(tǒng)在任務(wù)調(diào)度上效率不高。 與之相比,vSMP 技術(shù)則始終讓所有活動(dòng)的核心均保持相近的同步工作頻率,從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的操作系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度。 即便當(dāng) vSMP 從協(xié)核心切換至另一個(gè)或多個(gè)主核心時(shí),CPU管理邏輯單元也會(huì)確保無(wú)縫的過(guò)渡,最終用戶完全覺(jué)察不到這種過(guò)渡,而且這種過(guò)渡也不會(huì)造成操作系統(tǒng)的調(diào)度補(bǔ)償。

功耗優(yōu)化:在基于異步時(shí)鐘的CPU架構(gòu)中,每個(gè)核心一般均處于不同的電源層上,以便根據(jù)工作頻率來(lái)調(diào)整每個(gè)核心的電壓。 這會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電壓層的信號(hào)線以及電源線噪聲增大,會(huì)對(duì)性能造成負(fù)面影響。 因?yàn)槊總€(gè)電壓層均可能需要自己的穩(wěn)壓器,所以這些架構(gòu)并不像增加CPU核心數(shù)量那樣易于擴(kuò)展。 增加穩(wěn)壓器會(huì)提高材料單 (BOM) 成本以及功耗。 如果所有核心均使用同一個(gè)電壓軌,那么每個(gè)核心將以最快核心所需的電壓運(yùn)行,如此一來(lái),便失去了可降低功耗的“電壓平方”效應(yīng)優(yōu)勢(shì)

比雙核更低的功耗、更高的功耗性能比

在我們的印象中多核處理器因?yàn)楹诵臄?shù)量的增加,相應(yīng)地在功耗上也要比單核處理器更大,不過(guò)對(duì)功耗管理來(lái)說(shuō),核心數(shù)量多勝過(guò)核心數(shù)量少。 例如,四核 CPU 在所有性能水平上均比雙核 CPU 的功耗低。之所以會(huì)出現(xiàn)這種結(jié)果是因?yàn)?,四個(gè)核心能夠以更低的頻率運(yùn)行,因此與雙核 CPU 相比,在處理同樣的任務(wù)量時(shí),四核的電壓更低。 因?yàn)楣呐c電壓的平方成比例,所以 CPU 整體功耗可實(shí)現(xiàn)大幅下降,然而卻依然能夠完成相同的任務(wù)量。

即便在全部四個(gè) CPU 核心均以1GHz 頻率運(yùn)行時(shí),Kal-El 處理器也比雙核處理器競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品的功耗更低。因?yàn)?Kal-El 中的高性能 CPU 核心采用高速工藝技術(shù),所以這四個(gè)核心在工作電壓比競(jìng)爭(zhēng)處理器更低的情況下,依然能夠以更高的頻率工作。因?yàn)閯?dòng)態(tài)功耗與工作電壓的平方成比例,所以Kal-El處理器即便在以更高的頻率工作時(shí),也能夠大幅節(jié)省電力。

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