ARM Cortex-X1和Cortex-A78 CPU：大核心很大的大核

ARM没有一个，但有两个新的高性能CPU，注定为2021 Mobile Socs。首先是在标准Cortex-A路线图上建造的预期Cortex-A78。令人惊讶的公告是Cortex-X1，这是一款由ARM新CXC计划中的合作伙伴设计的强大CPU，它取代了“建立在ARM Cortex上”。

ARM的Cortex-A78和Cortex-X1都是基于上一代的Cortex-A77。但是，两个ARM处理器的设计考虑了不同的设计目标。Cortex-A78专注于在比以前稍小的区域内提供每瓦更多的性能。Cortex-X1在追求最高绩效方面丢弃了这些常规的担忧。

这两种CPU都注定要在2021年出现在总理Soc和智能手机上，甚至可能相互结合。但是，并非每2021芯片组都必须提供皮质X1的极端性能。它仅适用于ARM的CXC计划的参与者。但是稍后再看，让我们看看2021智能手机CPU的新功能。

ARM Cortex-A78：效率是游戏

让我们从为您的数字瘾君子开始。由于体系结构的变化，可用的时钟速度提升以及从7nm的制造业，ARM Cortex-A78承诺，在1W的功率预算上，持续的性能增长了20％的持续性能。根据ARM的数据，更令人印象深刻的是，与2.3GHz 7nm Cortex-A77相比，2.1GHz 5nm Cortex-A78的功率低至50％。这是电池寿命的福音。

在类似的过程中，Cortex-A78的性能增长效果不佳。修订后的微观架构只有7％的典型性能提高。但是，这会降低4％的功耗，因此，预计比A77和A76的Cortex-A78的峰值性能要长一点。A78也较小5％，从而为四核簇节省了15％的面积。这为硅上的额外GPU，NPU或其他组件提供了更多的空间，或者只是有助于保持价格下降。

转向微体系结构，ARM做出了许多重大变化。对于初学者，Cortex-A78带有可选的较小的32KB L1缓存配置，这是大多数空间节省的地方。尽管ARM的合作伙伴仍然可以选择更熟悉的64KB L1 CACHE，以进一步提高核心的性能。高通公司的Snapdragon Prime核心对较大的L2缓存做了类似的操作，这仍然可以灵活地达到512KB，以平衡性能，区域和这一代人的动力。

为了抵消这个较小的L1存储器，分支预测器更好地覆盖不规则的搜索模式，现在每个周期都可以遵循两个分支。这会导致L1缓存少，并有助于隐藏管道气泡以保持核心充分喂食。与A77相比，该管道更长1周，可确保A78击中了3GHz左右的时钟频率目标，但每个周期设计仍然是6个指令。

ARM还在执行单元中引入了第二个整数多个单元和一个额外的负载地址生成单元（AGU），以将数据负载带宽增加50％。其他优化包括对指令调度程序的更多融合说明和效率提高，注册重命名结构以及重新排序缓冲区。最重要的是，皮层A78比A77更精细，更优化。

Cortex-A78靶向峰值效率高于性能。这对电池寿命非常有用，但对于希望Android能够缩小明年与Apple的差距的爱好者来说，这并不是太好了。bob体育提现为此，您需要一部由ARM Cortex-X1提供动力的电话。

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ARM Cortex-X1：终极性能

Cortex-X1是ARM新CXC计划的第一名。借助CXC，ARM的合作伙伴从通常的路线图中获得了性能点，并为他们设计了CPU。但是，从一开始就必须进入该计划，才能访问最终产品。今年的集体方法是认真提高ARM Cortex系列的表现。

对于Cortex-X1，与Cortex-A77相比，ARM预计性能会增长30％。这在Integer Crunching上比Cortex-A78相比，令人印象深刻的23％提升，使其在苛刻的工作量方面显然是赢家。Cortex-X1还拥有这两个CPU的机器学习能力的两倍。

这是进近的重大变化，但是速度是以更大的表面积和增加功率为代价的。对于ARM的合作伙伴，这意味着每平方毫米的多线程性能和效率较低。因此，智能手机SOC似乎不太可能使用Quad Cortex-X1簇。我们更有可能看到单个Cortex-X1与三个Cortex-A78配对。这样的配置仅比四核Cortex-A76群集占用15％的面积，同时提供了如此多的单线程提升。

实现Cortex-X1目标性能需要进行许多主要的微体系结构变化。对于初学者来说，核心比A77和A78具有更多的内存。L2高速缓存最多可变1MB，并具有两倍的带宽以最大化性能优势，而共享的L3高速缓存可以达到8MB，前几代。有趣的是，有一个特定的动态共享单元（DSU）包含在Cortex-X1中以允许8MB配置，该配置也与集群中的任何Cortex-A78共享。

较大的缓存由更强大的执行核心称赞。SIMD浮点指令处理可翻约4x-128位带宽，从而产生2倍机器学习提升。该处理器还具有224个输入说明，其订单外执行窗口还增加了40％。这揭示了更多的指导级并行性，目的是让处理器一次执行更多的操作。

将所有这些要做的事情保持为50％的L0分支目标缓冲液，5宽的I-CACHE指令获取以及从专用的MOP缓存中获取8个微型操作。这是Cortex-A77的提取能力的两倍，比A78的6宽调度带宽增加了33％。换句话说，与以前的ARM CPU内核相比，每个时钟周期的Cortex-X1可以做得更多。

ARM Cortex-A78 vs Cortex-X1

ARM的大部分Cortex-A78性能增长来自移动到5nm，这使其成为我们几年来最保守的世代改进。取而代之的是，区域和性能优化是关键的谈话点，当然，这对小工具电池寿命有益。至关重要的是，这种设计选择补充了混合群集配置中的Powerhouse Cortex-X1。

具有单个X1，三个A78和四个A55的三层SOC可以为智能手机提供巨大的性能和效率平衡，推动Android Performance与Apple的Custom CPU竞争。bob体育提现多核Cortex-X1 SOC也是令人兴奋的前景手臂生态系统上的窗户，将功能推向计算市场的高端。

但是，CXC计划的性质创造了新的潜在客户，即并非每个移动SOC设计师都可以使用ARM表现最高的核心。我们还不知道该计划中的谁，但是高通似乎是一件肯定的事情，因为它以前参与了Kryo的Arm Cortex。这可能会使下一代Snapdragon在其竞争对手方面具有优势。Cortex-A78可以为需要额外性能的人提供较大的高速缓存配置，但是CXC合作伙伴将具有显着的优势。

不是一个，而是两个大皮质的到来标志着ARM战略的重大转变，它将在明年的智能手机和始终连接的笔记本电脑中推动主要的产品差异化。请密切关注主要参与者的SOC公告，直到2020年底，以了解这种情况如何。