首先，讓我們回顧一下：2009 年發(fā)展至今，幾乎所有智能手機(jī)都已經(jīng)搭載了ARM處理器，性能提升達(dá)100倍。想想看，短短七年的時間，100倍，多么驚人的數(shù)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(yīng)、以及沉浸式用戶體驗已成為現(xiàn)實，而功耗卻依舊保持不變，移動設(shè)備設(shè)計領(lǐng)域的種種難題都得以攻克。毋庸置疑，這是工程技術(shù)史上一次空前的壯舉。

 

高性能、全新功能以及優(yōu)化的用戶體驗不斷推動市場的快速成長，據(jù)預(yù)測，2016年全球智能手機(jī)銷量將突破15億部。

伴隨消費趨勢的推動，智能手機(jī)設(shè)計已在諸多方面成為未來創(chuàng)新的重要平臺。增強(qiáng)現(xiàn)實（AR）、虛擬現(xiàn)實（VR）、超高清視覺化、基于對象的音頻處理技術(shù)和計算機(jī)視覺，都對系統(tǒng)性能提出了更高的要求；無獨有偶，智能手機(jī)近幾年來不斷追求更為纖薄的機(jī)身設(shè)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(jī)尺寸已經(jīng)達(dá)到可以便捷操作的極限，意味著無法通過機(jī)身體積增大來提高電池容量。為了延續(xù)過去十年智能手機(jī)行業(yè)的輝煌，進(jìn)一步優(yōu)化沉浸式用戶體驗，引領(lǐng)未來創(chuàng)新，我們必須要繼續(xù)優(yōu)化性能，提高能效。

截至目前，ARM已發(fā)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(xù)加快創(chuàng)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(yīng)用于高端智能手機(jī)。

得益于專屬設(shè)計和優(yōu)化，Cortex-A73處理器為移動設(shè)備及其他消費電子設(shè)備量身打造。Cortex-A73針對設(shè)備性能及能耗所做的優(yōu)化讓人感到尤為興奮：

• 移動功率電路性能極佳，頻率較高可達(dá)2.8GHz

• 功耗效率提升30%，保證較佳用戶體驗

• 內(nèi)置于迄今為止體積較小的ARMv8-A架構(gòu)

在產(chǎn)品開發(fā)初期，Cortex-A73的目標(biāo)就已經(jīng)十分明確：打造能效較高、性能較強(qiáng)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(gòu)，其功能集可以完美契合智能手機(jī)及其它消費電子設(shè)備。ARMv8-A架構(gòu)采用ARM TrustZone技術(shù)、NEON技術(shù)、視覺化及密碼學(xué)設(shè)計，無論系統(tǒng)是32位還是64位，Cortex-A73都能夠支持較廣泛的移動應(yīng)用與中間件生態(tài)系統(tǒng)（移動軟件的開發(fā)和優(yōu)化默認(rèn)基于ARM架構(gòu)）。

Cortex-A73處理器配有128位AMBA 4 ACE接口，無論是用于高端設(shè)計的高能效 Cortex-A53，還是用于中端及成本壓力更大設(shè)計的全新超高能效 Cortex-A35，ARM big.LITTLE 系統(tǒng)都可以實現(xiàn)完美兼容。

較佳性能

Cortex-A73處理器針對新一代高端智能手機(jī)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(xù)性能提高了30%。頻率達(dá)到2.8GHz時，Cortex-A73依舊性能強(qiáng)勁，與持續(xù)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(qiáng)大性能。 

針對移動設(shè)備的性能優(yōu)化

Cortex-A73處理器支持 64kB指令緩存（基于較先進(jìn)算法的分支預(yù)測）以及高性能指令預(yù)取。較主要的性能優(yōu)化是數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，使用高級L1和L2數(shù)據(jù)預(yù)取，并支持復(fù)雜模式檢測。此外，它也為連續(xù)資料寫入流優(yōu)化了存儲緩沖區(qū)，并將數(shù)據(jù)緩存提高至 64kB，且不產(chǎn)生任何時序影響。

較 Cortext-A72，得益于上述優(yōu)化及提升，以相同頻率運行于Cortex-A73 的移動應(yīng)用性能較高提升達(dá)10%。基于Cortex-A73的芯片設(shè)計比前幾代產(chǎn)品更進(jìn)一步推動頻率優(yōu)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(fù)載應(yīng)用環(huán)境下，性能皆提高至少15%，包括多應(yīng)用、操作系統(tǒng)運行及NEON 復(fù)雜計算執(zhí)行。

 

功耗優(yōu)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(yōu)化RAM架構(gòu)以及AArch32／AArch64優(yōu)化資源共享執(zhí)行等方面大幅升級，進(jìn)一步降低功耗。

對比Cortex-A72，Cortex-A73整數(shù)工作負(fù)載至少節(jié)省20%功耗；浮點運算和存儲器訪問等工作負(fù)載的優(yōu)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(yōu)化也為 SoC保存更多動態(tài)余量，提升系統(tǒng)和圖形處理器性能，實現(xiàn)更佳的視覺效果，提高幀速率，為新功能的添加奠定基礎(chǔ)。 

迄今為止體積較小的ARM 高端 CPU

除了實現(xiàn)極高的持續(xù)和峰值性能，Cortex-A73較受關(guān)注的特性在于其以較小的面積發(fā)揮了ARMv8-A 架構(gòu)高端處理器的卓越性能，為日益崛起的中端智能手機(jī)市場保駕護(hù)航；并以中低成本實現(xiàn)較佳用戶體驗。得益于技術(shù)革新，相較于采用ARMv7-A架構(gòu)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(biāo)準(zhǔn)，Cortex-A73核心尺寸比Cortex-72較高減小25%。除了在16納米和10納米工藝等先進(jìn)技術(shù)節(jié)點應(yīng)用中發(fā)揮作用，Cortex-A73處理器在大眾市場28納米工藝技術(shù)節(jié)點上也大放異彩，大幅提高中端移動設(shè)備的性能。占用面積減少允許設(shè)備搭載更多芯片，集成更多功能或提升其它系統(tǒng)IP的性能，也可以減少中端移動設(shè)備的SoC及設(shè)備成本。

 

全面提升中端智能手機(jī)的性能

采用big.LITTLE技術(shù)與CoreLink CCI，ARM為合作伙伴提供優(yōu)異的可擴(kuò)展性，實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化，打造差異化產(chǎn)品。這意味著什么？SoC設(shè)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(shè)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(fù)荷下的正常運行。基于能效模型，big.LITTLE軟件可以靈活配置，滿足不同應(yīng)用環(huán)境的需求。

目前，big.LITTLE技術(shù)已經(jīng)在移動設(shè)備市場得到廣泛部署。Cortex-A73與Cortex-A53將共同服務(wù)新一代智能手機(jī)，較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(chǔ)。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(xiàn)比八核Cortex-A53更佳的性能。該拓?fù)湟呀?jīng)十分普遍，并已經(jīng)成功應(yīng)用于入門級和中端設(shè)備。由于瀏覽網(wǎng)頁和滾動界面等應(yīng)用的響應(yīng)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(shè)計團(tuán)隊不斷提升用戶體驗，充分發(fā)揮基于 ARM 架構(gòu)移動設(shè)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(xiàn)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(jī)、平板電腦、翻蓋式移動設(shè)備、數(shù)字電視等一系列消費電子設(shè)備。讓我們拭目以待，共同見證這些產(chǎn)品的問世！