ARM Cortex A8/A9誰(shuí)更強(qiáng)大？

ARM Cortex A8/A9誰(shuí)更強(qiáng)大？
??? ARM Cortex A8，簡(jiǎn)稱A8或Cortex A8. 是第一款基于ARMv7架構(gòu)的應(yīng)用處理器，使用了能夠帶來(lái)更高性能、功耗效率和代碼密度的Thumb-2技術(shù)。它首次采用了強(qiáng)大的NEONTM信號(hào)處理擴(kuò)展集，對(duì)H.264和MP3等媒體編解碼提供加速。Cortex-A8解決方案還包括Jazelle-RCT Java加速技術(shù)，對(duì)實(shí)時(shí)(JIT)和動(dòng)態(tài)調(diào)適編譯(DAC)提供最優(yōu)化，同時(shí)減少內(nèi)存占用空間高達(dá)三倍。
　Cortex-A9：主流雙核處理器架構(gòu)，脫胎于上一代的Cortex-A8平臺(tái)，擁有更高的計(jì)算能力和更低的功耗。目前市面上的雙核處理器移動(dòng)便攜式產(chǎn)品均采用Cortex-A9解決方案。
移動(dòng)設(shè)備的CPU更新?lián)Q代的速度已經(jīng)邁進(jìn)了一個(gè)日新月異的階段，去年的Cortex-A8處理器將移動(dòng)芯片的工作頻率帶到了1GHz的時(shí)代，而今年，全新的Cortex-A9處理器則直接讓手機(jī)、平板電腦這些便攜式移動(dòng)設(shè)備邁入了雙核CPU的紀(jì)元。
　　今天我們主要就是要來(lái)了解一下Cortex-A8/ Cortex-A9這兩代架構(gòu)的處理器有什么實(shí)質(zhì)上的區(qū)別，Cortex-A9又會(huì)對(duì)移動(dòng)設(shè)備的性能表現(xiàn)帶來(lái)什么樣的提升。
當(dāng)然，從純粹的技術(shù)角度對(duì)兩款處理器進(jìn)行深入了解需要極為豐富的專業(yè)知識(shí)，不僅晦澀難懂，而且比較枯燥，今天我們就盡量深入淺出，用最直白的介紹和大家一起分享兩款處理器的對(duì)比結(jié)果。
　
Cortex A8核心處理器的蘋(píng)果iPad

背景介紹：
　　在了解Cortex-A8/ Cortex-A9這兩款架構(gòu)的處理器之前，我們先來(lái)簡(jiǎn)單了解一下他們的背景。Cortex-A8/ Cortex-A9都是來(lái)自AMR公司的處理器解決方案，把Cortex-A8/ Cortex-A9這兩款產(chǎn)品作為CPU的架構(gòu)來(lái)說(shuō)，更容易理解。
　　也就是說(shuō)，最終出現(xiàn)在產(chǎn)品中的CPU可能來(lái)自我們熟知的幾個(gè)芯片大廠，比如三星、TI（德州儀器）、高通、NVIDIA、瑞芯微，但是都同屬于Cortex-A8或者 Cortex-A9架構(gòu)。

Cortex A9核心的Amlogic主控芯片
再來(lái)說(shuō)回ARM公司。“ARM”可能對(duì)于大部分手機(jī)產(chǎn)品讀者來(lái)說(shuō)比較耳熟。這個(gè)公司總部位于英國(guó)劍橋，成立于1990年，是全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體知識(shí)產(chǎn)權(quán)提供商。
　　ARM公司一般不提供芯片成品，而是將技術(shù)專利授權(quán)其他廠商生產(chǎn)。目前，ARM公司已經(jīng)向全球多家公司出售了不同型號(hào)的600多個(gè)處理器生產(chǎn)許可證。
Cortex-A家族
　　ARM公司的Cortex-A系列處理器應(yīng)用非常廣泛，不僅可以用于手機(jī)、平板電腦及其他移動(dòng)便攜式設(shè)備，還可以用于數(shù)字電視、機(jī)頂盒、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)、打印機(jī)和服務(wù)器解決方案。這一系列的處理器具有高效低耗等特點(diǎn)，比較適合配置于各種移動(dòng)平臺(tái)。

ARM A系列處理器
目前，Cortex-A系列有三款主流的解決方案：Cortex-A5、Cortex-A8、Cortex-A9。下面就讓我們簡(jiǎn)單了解一下這三款架構(gòu)各自具備什么特點(diǎn)。
　　Cortex-A5：性價(jià)比最高的處理器解決方案，高性能低成本。支持雙核技術(shù)。
　　Cortex-A8：將移動(dòng)芯片工作頻率提升至1GHz的水平，支持低耗電技術(shù)，單核處理器解決方案。
　　Cortex-A8是第一款基于ARMv7架構(gòu)的應(yīng)用處理器，使用了能夠帶來(lái)更高性能、功耗效率和代碼密度的Thumb-2技術(shù)。它首次采用了強(qiáng)大的NEONTM信號(hào)處理擴(kuò)展集，對(duì)H.264和MP3等媒體編解碼提供加速。Cortex-A8解決方案還包括Jazelle-RCT Java加速技術(shù)，對(duì)實(shí)時(shí)(JIT)和動(dòng)態(tài)調(diào)適編譯(DAC)提供最優(yōu)化，同時(shí)減少內(nèi)存占用空間高達(dá)三倍。此外，新處理器還配置了用于安全交易和數(shù)字版權(quán)管理的TrustZone技術(shù)以及實(shí)現(xiàn)低功耗管理的IEM功能。

Cortex-A8
?頻率從 600MHz 到 1GHz 及以上
?高性能、超標(biāo)量微體系結(jié)構(gòu)
?用于多媒體和 SIMD 處理的 NEON? 技術(shù)
?與 ARM926、ARM1136 和 ARM1176 處理器的二進(jìn)制兼容性
　　Cortex-A9：主流雙核處理器架構(gòu)，脫胎于上一代的Cortex-A8平臺(tái)，擁有更高的計(jì)算能力和更低的功耗。目前市面上的雙核處理器移動(dòng)便攜式產(chǎn)品均采用Cortex-A9解決方案。
　　Cortex-A9處理器能與其他Cortex系列處理器以及廣受歡迎的ARM MPCore技術(shù)兼容，因此能夠很好延用包括操作系統(tǒng)/實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（OS/RTOS）、中間件及應(yīng)用在內(nèi)的豐富生態(tài)系統(tǒng)，從而減少采用全新處理器所需的成本。通過(guò)首次利用關(guān)鍵微體系架構(gòu)方面的改進(jìn)，Cortex-A9 處理器提供了具有高擴(kuò)展性和高功耗效率的解決方案。利用動(dòng)態(tài)長(zhǎng)度、八級(jí)超標(biāo)量結(jié)構(gòu)、多事件管道及推斷性亂序執(zhí)行（ Speculative out-of-order execution），它能在頻率超過(guò)1GHz的設(shè)備中，在每個(gè)循環(huán)中執(zhí)行多達(dá)四條指令，同時(shí)還能減少目前主流八級(jí)處理器的成本并提高效率。

Cortex-A9
無(wú)與倫比的性能，2GHz 標(biāo)準(zhǔn)操作可提供 TSMC 40G 硬宏實(shí)現(xiàn)
?以低功耗為目標(biāo)的單核實(shí)現(xiàn)，面向成本敏感型設(shè)備
?利用高級(jí) MPCore 技術(shù)，最多可擴(kuò)展為 4 個(gè)一致的內(nèi)核
?可選 NEON? 媒體和/或浮點(diǎn)處理引擎
　　了解ARM公司Cortex-A系列處理器不同產(chǎn)品的定位有助于我們?cè)谡w上對(duì)Cortex-A8、Cortex-A9兩款處理器的性能表現(xiàn)有一個(gè)大概的間接認(rèn)識(shí)。

　Cortex-A8/Cortex-A9硬件指標(biāo)PK（一）
　　在大概了解了ARM公司Cortex-A系列處理器各自的市場(chǎng)定位以后，我們可以簡(jiǎn)單地把Cortex-A9理解為Cortex-A8的雙核升級(jí)版。這樣的說(shuō)法可能不足以準(zhǔn)確地反映出Cortex-A9在各方面的技術(shù)升級(jí)，但是可以讓我們的對(duì)比更加直觀。
　　從ARM公司的官方數(shù)據(jù)中我們可以看到，Cortex-A9和Cortex-A8兩款處理器都具備諸如Thumb-2、Jazelle-RCT等可以實(shí)現(xiàn)降低功耗、節(jié)省內(nèi)存占用空間的技術(shù)，但是在三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)上，Cortex-A9架構(gòu)的雙核處理器要具備明顯的優(yōu)勢(shì)。

A9規(guī)格和性能

A8規(guī)格和性能

首先，Cortex-A9單核CPU的計(jì)算能力是要優(yōu)于Cortex-A8處理器的。Cortex-A9的單獨(dú)內(nèi)核的CPU處理能力可以達(dá)到2.50DMIPS*，而Cortex-A8的峰值只能達(dá)到2.00DMIPS。
　?。?DMIPS是用來(lái)衡量計(jì)算機(jī)芯片整數(shù)計(jì)算能力的單位。MIPS：Million Instructions executed Per Second，每秒百萬(wàn)條指令，用來(lái)計(jì)算同一秒內(nèi)系統(tǒng)的處理能力，即每秒執(zhí)行了多少百萬(wàn)條指令。D是Dhrystone的縮寫(xiě)，他表示了在Dhrystone這樣一種測(cè)試方法下的MIPS）
　　避開(kāi)專業(yè)性不談，根據(jù)上面文章中對(duì)于DMIPS的介紹，我們也可以直接得出一個(gè)結(jié)論，就是DMIPS數(shù)值越大，CPU的數(shù)據(jù)處理能力越強(qiáng)。也就是說(shuō)如果單純用數(shù)學(xué)計(jì)算的角度來(lái)看的話，Cortex-A9雙核處理器的數(shù)據(jù)處理能力已經(jīng)是Cortex-A8的2.5倍了。
　Cortex-A8/Cortex-A9硬件指標(biāo)PK（二）
　　在對(duì)比完兩款處理器的整數(shù)運(yùn)算能力以后，接下來(lái)我們要對(duì)Cortex-A8/ Cortex-A9浮點(diǎn)運(yùn)算能力進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的測(cè)試。浮點(diǎn)運(yùn)算就是實(shí)數(shù)運(yùn)算，因?yàn)橛?jì)算機(jī)只能存儲(chǔ)整數(shù)，所以實(shí)數(shù)都是約數(shù)。
　　在計(jì)算機(jī)的世界里，有兩種辦法表示實(shí)數(shù)，一種是定點(diǎn)，就是小數(shù)點(diǎn)位置是固定的，一種是浮點(diǎn)，就是小數(shù)點(diǎn)位置不固定，計(jì)算方法也比較麻煩，通常會(huì)比整數(shù)運(yùn)算代價(jià)大很多。因此浮點(diǎn)運(yùn)算能力也可以直接體現(xiàn)一款處理器性能是否出色。
　　A9媒體處理器?
　　Mali-400 GPU 世界上第一個(gè)符合 OpenGL ES 2.0 標(biāo)準(zhǔn)的多核 GPU，可提供 2D 和 3D 加速，性能最高可以擴(kuò)展到 1080p 分辨率
　　Mali-200 GPU 高性能圖形處理器，可提供高級(jí) 2D 和 3D 加速。支持 OpenGL ES 2.0
　　A8媒體處理器?
　　Mali-400 GPU 世界上第一個(gè)符合 OpenGL ES 2.0 標(biāo)準(zhǔn)的多核 GPU，可提供 2D 和 3D 加速，性能最高可以擴(kuò)展到 1080p 分辨率
　　Mali-200 GPU 高性能圖形處理器，可提供高級(jí) 2D 和 3D 加速。支持 OpenGL ES 2.0
　　Mali-55 GPU 世界上最小且功效最高的 GPU，對(duì)大多數(shù)成本敏感市場(chǎng)引入硬件圖形加速。
由于我們無(wú)法從ARM公司官方獲得Cortex-A8/ Cortex-A9這兩款處理器在浮點(diǎn)運(yùn)算能力上的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，因此只能采取真機(jī)測(cè)試的方法。在分別選取了一臺(tái)Cortex-A8單核1GHz CPU設(shè)備一臺(tái)Cortex-A9雙核1GHz CPU設(shè)備之后，我們使用GLBenchmark軟件對(duì)兩款產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)分。

測(cè)試得分
GLBenchmark是一款專業(yè)測(cè)試移動(dòng)設(shè)備圖形處理能力的軟件，其中多項(xiàng)測(cè)試內(nèi)容中包括對(duì)CPU性能的檢驗(yàn)。在最終的結(jié)果中我們看到，Cortex-A8設(shè)備在CPU浮點(diǎn)運(yùn)算這一項(xiàng)的得分為8658分，而Cortex-A9設(shè)備的得分高達(dá)13333分，性能提升高達(dá)54%。
綜合第一部分的PK，我們可以看出，Cortex-A9并不是從Cortex-A8身上簡(jiǎn)單地將處理器核心進(jìn)行疊加，而是在單核運(yùn)算能力上都有很大的提升。
　　Cortex-A8/ Cortex-A9硬件指標(biāo)PK（三）
　　相信電腦DIY發(fā)燒友都比較清楚，在選擇一款CPU時(shí)，不僅要參考制造工藝、處理器工作頻率，還有一個(gè)需要特別留意的重要指標(biāo)就是L2二級(jí)緩存。
　　L2二級(jí)緩存是位于CPU與內(nèi)存之間的臨時(shí)存儲(chǔ)器，它的容量比內(nèi)存小但交換速度快。在緩存中的數(shù)據(jù)是內(nèi)存中的一小部分，但這一小部分是短時(shí)間內(nèi)CPU即將訪問(wèn)的，當(dāng)CPU調(diào)用大量數(shù)據(jù)時(shí)，就可避開(kāi)內(nèi)存直接從緩存中調(diào)用，從而加快讀取速度。
　　L2二級(jí)緩存對(duì)CPU的性能影響很大，它的存在意義就是：節(jié)省CPU直接讀取內(nèi)存的時(shí)間，使CPU讀取數(shù)據(jù)時(shí)基本無(wú)需等待。因此我們可以這樣想，在CPU工作頻率不變的基礎(chǔ)上，增加L2二級(jí)緩存的大小可以直接影響CPU的工作效率。

A9性能

A8性能
???? 回到Cortex-A9和Cortex-A8這兩款處理器上面來(lái)。先于Cortex-A9處理器問(wèn)世的Cortex-A8在L2二級(jí)緩存上的表現(xiàn)如何呢？答案是最高可配置1MB。而進(jìn)化后的Cortex-A9在這個(gè)數(shù)值上的升級(jí)則十分驚人，已經(jīng)可以做到對(duì)最高8MB的二級(jí)緩存進(jìn)行配置。
　　在L2二級(jí)緩存上的對(duì)比已經(jīng)顯而易見(jiàn)。Cortex-A9擁有Cortex-A8八倍的潛力可以挖掘。當(dāng)然，處理器二級(jí)緩存的多與少最終還是要取決于芯片制造商對(duì)產(chǎn)品定位、性價(jià)比等多種因素的考慮，但是Cortex-A9處理器L2二級(jí)緩存的極限值更大，這就意味著同樣都是采取頂級(jí)配置方案時(shí)，Cortex-A9在性能上的表現(xiàn)將會(huì)遠(yuǎn)超Cortex-A8處理器。
總結(jié)：
　　單純用數(shù)據(jù)說(shuō)話可能還沒(méi)有辦法讓大家體會(huì)到Cortex-A9在性能上有多大的提升。而由于在文章的最開(kāi)始我們也說(shuō)過(guò)，不管是Cortex-A8還是Cortex-A9都只是ARM公司的處理器解決方案，決定一款產(chǎn)品的CPU性能是否強(qiáng)勁還要取決于芯片制造商的設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝、二級(jí)緩存和RAM可運(yùn)行存儲(chǔ)空間的配比、設(shè)備屏幕分辨率的高低等等多種因素。
　　因此，即便是選擇兩款Cortex-A8、Cortex-A9產(chǎn)品進(jìn)行CPU評(píng)分測(cè)試，也無(wú)法十分精準(zhǔn)客觀地反映出Cortex-A9在性能上有多大的提升。而對(duì)于消費(fèi)者而言，這樣過(guò)于抽象的測(cè)試也是毫無(wú)意義的，因?yàn)閷?duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，不管采用什么最新架構(gòu)、最新技術(shù)，產(chǎn)品實(shí)際的使用體驗(yàn)更好才是硬道理，這種體驗(yàn)是無(wú)法用技術(shù)數(shù)據(jù)和軟件測(cè)試來(lái)衡量的。
　　所以在文章的最后，我們并不想用呆板的測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)Cortex-A8、Cortex-A9這兩款處理器的性能蓋棺定論，畢竟決定一款產(chǎn)品好壞的因素有很多，甚至包括使用者的一些主觀因素。我們只是想通過(guò)對(duì)比來(lái)讓大家了解到，Cortex-A9的出現(xiàn)確實(shí)讓移動(dòng)平臺(tái)處理器的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新階段。
　　采用A8核心的芯片主要為RK29系列，三星S5PV210方案；采用A9核心的芯片主要是AMLOGIC的AML8726-M方案。而使用這些核心的品牌包括，藍(lán)魔、臺(tái)電、酷比、itoos、智器、昂達(dá)以及艾諾等。
　　和Cortex-A8相比，Cortex-A9的確更快更強(qiáng)，在Cortex-A9架構(gòu)下，更容易涌現(xiàn)出眾多精彩的移動(dòng)設(shè)備，Cortex-A9也更容易能夠?qū)⒁苿?dòng)產(chǎn)品的用戶體驗(yàn)上升一個(gè)臺(tái)階。對(duì)于使用者來(lái)說(shuō)，這才是Cortex-A9和Cortex-A8相比，看得見(jiàn)摸得著的進(jìn)步。
????????? 總的來(lái)說(shuō)一分錢(qián)一分貨，你買(mǎi)好點(diǎn)的當(dāng)然效果不一樣！我們就不做其他比較和評(píng)論啦！
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