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在不久前，ARM发布了旗下全新高端处理器架构C0rtex-A72以及全新的CCI-500总线，当然还有Mali-T800系列GPU。而在这其中最引人瞩目的就是Cortex-A72了。从CorteX--A9到Cortex-A15再到Cortex-A57，ARM在高端SoC处理器核心架构的发展上可谓不遗余力。那么，Cortex--A72表现究竟如何呢？是否能改善目前高端SoC处理器部分高耗能、高发热的局面呢？
ARM作为整个移动计算世界的旗舰厂商，在移动处理器的相关技术研发、突破上一直非常积极。2013年底，ARM发布了全新的Cortex-A57处理器架构，将整个ARM移动计算技术带向64位计算时代。不过，从目前使用Cortex-A57的处理器来看，这款架构在现有工艺下很难在性能功耗比和实际功耗表现上有所突破，比如目前比较热门的高通骁龙810就使用的是Cortex-A57，但是它的高功耗、高温度表现让很多移动设备厂商不得不通过大幅度降低频率、电压来获取比较正常的设备使用温度。之所以出现这种情况，处理器的架构设计较为激进和工艺进步比预想缓慢都是原因之一，尤其是架构设计，很大程度上决定了处理器的耗电情况。为了解决这个问题，ARM在2015年第一季度又发布了全新的Cortex-A72处理器架构，并宣称全新的设计配合即将到来的新工艺，能够有效解决目前64位Cortex-A57高功耗和高发热的问题。
很快，部分厂商就宣布购买了Cortex-A72的授权，诸如华为、联发科、瑞芯微、英伟达等厂商都开始准备基于这款架构开发全新的产品。不过，迄今为止，有关Cortex-A72架构的详细资料还非常缺乏，比如它究竟使用了怎样的指令发射接口、内部执行单元有怎样的改变、缓存体系是否大幅度改进，目前还不得而知。不过，ARM的发布会上和随后的一些厂商还是给出了有关Cortex-A72性能、功耗表现的蛛丝马迹。下面，我们一起来看有关Cortex-A72的一些令人关心的问题。
和Cortex-A57有点像——Cortex-A72概览
从前几代产品的发展脉络来看，Cortex-A72应该是Cortex-A57的深度优化版本。Cortex-A57采用了乱序执行、三发射设计、15级流水线。Cortex-A72在整体架构上和Cortex-A57基本类似，肯定是三发射、乱序执行设计，流水线深度可能会略有调整，整体结构方面应该针对性地对功耗和能耗比设计做出了优化。
除此之外，ARM提出Cortex-A72是替代Cortex-A57的产品，但是并没有给出Cortex-A53的替代处理器架构，ARM官方解释说Cortex-A53的确已经做到了极致，没有调整的必要了。实际上对这一款双发射、顺序执行的处理器来说，Cortex-A53展现出的优秀性能和出色能耗比，的确很少有全新架构的处理器可以达到，毕竟这是一颗以节能为设计优先的产品。
在ARM官网上，按照惯例ARM给出了有关Cortex-A72的架构简图。相比之前的Cortex-A57架构简图可以看出，Cortex-A72在这张图中的改进可谓非常不明显，依旧采用了支持ARMv8-A指令集的架构，兼容32bit和64bit，处理器每个簇最多可以支持四核心运作，协处理单元方面也是NENO SIMDEngine和Floating Point Unlf两个“老熟人”了，用于增强多媒体、浮点计算等应用的性能。缓存方面依旧是标志性的48KB一级指令缓存和32KB一级数据缓存，均可以搭配校验模块使用。其他方面诸如ACP、SCU、L2缓存（512KB到2MB自由配置，自选ECC）、总线方案（支持AMBA4或者AMBA5）都完全相同。
架构简图上的微小差异，似乎昭示着Cortex A72和Cortex-A57说不清道不明的关系。那么在性能或者功耗方面，Cortex-A72又有怎样的表现呢？
大幅度提升性能与降低功耗——Cortex-A72如此强悍？
接下来看性能。根据ARM的官方资料，如果以Cortex-A15作为1的话，那么Cortex-A57的性能可达1.96，Cortex-A72则达到了3.5的高度。当然，这也是有条件的，其中Cortex-A15的制程为28nm，Cortex-A57的制程是20nm，Cortex-A72的制程是16nm FinFET。特别标注出制程，除了表示工艺节点外，表明这样的性能必须在这样的制程下才有望达到。否则的话，较老的制程可能无法带来较高的频率，实现更出色的性能功耗比。此外，需要大家注意的是，ARM的官方资料中并没有表明频率等相关情况，因此性能的具体表现还得等产品上市后才能进一步明确。
说完了性能，自然就是功耗了。依旧来看ARM官方资料。ARM宣称，Cortex-A72的功耗最多相比之前的Cortex-A15降低了75%。这里同样标明了工艺，但是没有频率等信息，此外图中ARM还宣称Cortex-A57的功耗相比Cortex-A15降低了大约50%。我们知道，即使是28nm工艺的Cortex-A15对比20nm工艺的Cortex-A57，目前也很难有具体产品说功耗能降低50%的情况，那这是怎么回事呢？
请注意，ARM在官方功耗图上标注了一行小字：功耗测试基于在相同的工作负载。这是厂商为了尽可能凸显产品能耗比的一种常见做法。其测试方法是，使用不同的产品运行完全一样的工作，在整个运行过程中测试耗电量，并作出比较。换句话来说，这就是一种特殊状态下的性能功耗比测试方法，这种测试过程中性能高的处理器完成速度较快，考虑能耗和时间相关，性能较高的处理器可能会获取比较明显的优势。再加上测试目标工艺完全不同，尤其是16nm FinFET，能够显著降低芯片漏电等情况，因此最终结果差异如此之高。但是，在实际使用中，如果某个任务快速完成后，用户肯定不会等待一段时间才继续，而是紧接着进行下一个任务，任务和任务之间是不会停止的，这样的测试中，高性能处理器可能无法获得比较明显的功耗优势，因此几乎没有太多厂商在展示功耗时采用这种更接近实际的算法。 此外，ARM还特别标明，如果采用了自家的big.LITTLE大小核设计的话，在综合应用型的测试中，在只使用Cortex-A72的基础上最多还可以继续降低功耗40%～60%，相当于Cortex-A15功耗的约15%，这个数据依旧是基于16nm FinFET完成，估计还是采用相同的工作负载来衡量。
Cortex-A72的实测数据，泄露了哪些信息？
对于一款今年二月才发布的产品来说，如果要给出全面的性能报告，那显然是非常困难的。但是，部分测试资料还是渐渐流出。尤其是前不久华为给出的一组Cortex-A72和Cortex-A57等产品的功耗对比情况，信息量很大，暴露了很多具体内容。
根据表格数据来看，Cortex-A72同频率下相比Cortex-A57性能提升约5%，功耗降低了约17%，性能功耗比依照上表数据，Cortex-A53可看做3.33（500/150），Cortex-A57则是1.45，Cortex-A72则是1.85（820/441）——Cortex-A72的性能功耗比相比Cortex-A53提升了27%，考虑误差等情况，可以看做大约30%。不过，华为没有说明这是在怎样的工艺下达成的，可能是16nmT艺，尤其是考虑华为最近和台积电在16nm工艺合作上的传闻的话。这样看来，Cortex-A72的功耗降低还是比较有效的。
那么，Cortex-A72相比Cortex-A57，在相同工艺下功耗降低、能耗比提升的根本原因是什么呢？数据显示Cortex-A72的芯片面积相比Cortex-A57降低了0.3平方毫米，大约8.3%。两者在相同工艺下有明显的面积差距，原因极有可能是晶体管数量降低。也就是说，Cortex-A72相比Cortex-A57，使用的晶体管更少了，完成任务的能力更强了，这可能是能耗比提升的“终极黑手”。处理器等产品发展到现在，在晶体管方面几乎穷尽了所有的潜能，除了宏观架构上的一些调整会降低瓶颈从而带来性能提升外，处理器性能提升基本都只依靠晶体管数量的上升。在Co rtex-A72上，ARM通过使用新架构、新设计，以及Cortex-A57部分经验的融入，在降低晶体管数量、缩小核心面积的情况下还达成了这个成绩，这不得不说ARM设计功力又上了一层楼。
回头去看官方数据，ARM宣称最多降低75%是和28nm时代的Cortex-A15相比，整体可比性意义不大，因为消费者总会和同期的具体产品相比，而不是和数年前的老工艺和老架构。目前这些资料显示，Cortex-A72在架构上的调整带来了一定的功耗降低，而相比20nm Cortex-A57甚至28nm的Cortex-A15而言，官方宣传中大部分的功耗降低实际上是来自于16nm FinFET工艺，这种先进工艺依靠“站立”的栅极能够有效降低漏电电流，同时缩减晶体管体积，降低驱动电压，从而带来性能功耗比的有效提升，这才是Cortex-A72的最大优势。总的来说，架构改进带来了大约30%的能耗比提升，工艺再带来不少于30%的能耗比提升，Cortex-A72的75%能耗比优势还是可以确立的。不过这仅仅是理论数据，不考虑应用场景，实际情况还是得等产品上市后才能最终确认。
2016年才能大规模上市
目前Cortex-A72的相关内容就介绍完成了。那么还有一个疑问需要解决。Cortex-A72的相关产品什么时候上市呢？根据ARM的资料，现在厂商拿到Cortex-A72的设计资料和架构等内容，安排开发自己的产品需要大约三个月至半年，然后又需要大约三个月左右的流片、试产等，再交由手机厂商开发和使用，这最快又需要一个季度。也就是说，离Cortex-A72的相关产品大规模上市，至少还需要最快三个季度（也就是2015年底或者2016年年初），如果中间遇到诸如工艺和架构上的问题的话，那么可能还要拖延一段时间。保守来看，Cortex-A72的相关产品大规模上市，可能要等到2016年中期了（对比2013年底发布的Cortex-A57，到现在还难产上市，Cortex-A72可谓神速了）。对Cortex-A72感兴趣的用户，你们还需要耐心等待一小段时间，才能享受到科技的魅力。
ARM作为整个移动计算世界的旗舰厂商，在移动处理器的相关技术研发、突破上一直非常积极。2013年底，ARM发布了全新的Cortex-A57处理器架构，将整个ARM移动计算技术带向64位计算时代。不过，从目前使用Cortex-A57的处理器来看，这款架构在现有工艺下很难在性能功耗比和实际功耗表现上有所突破，比如目前比较热门的高通骁龙810就使用的是Cortex-A57，但是它的高功耗、高温度表现让很多移动设备厂商不得不通过大幅度降低频率、电压来获取比较正常的设备使用温度。之所以出现这种情况，处理器的架构设计较为激进和工艺进步比预想缓慢都是原因之一，尤其是架构设计，很大程度上决定了处理器的耗电情况。为了解决这个问题，ARM在2015年第一季度又发布了全新的Cortex-A72处理器架构，并宣称全新的设计配合即将到来的新工艺，能够有效解决目前64位Cortex-A57高功耗和高发热的问题。
很快，部分厂商就宣布购买了Cortex-A72的授权，诸如华为、联发科、瑞芯微、英伟达等厂商都开始准备基于这款架构开发全新的产品。不过，迄今为止，有关Cortex-A72架构的详细资料还非常缺乏，比如它究竟使用了怎样的指令发射接口、内部执行单元有怎样的改变、缓存体系是否大幅度改进，目前还不得而知。不过，ARM的发布会上和随后的一些厂商还是给出了有关Cortex-A72性能、功耗表现的蛛丝马迹。下面，我们一起来看有关Cortex-A72的一些令人关心的问题。
和Cortex-A57有点像——Cortex-A72概览
从前几代产品的发展脉络来看，Cortex-A72应该是Cortex-A57的深度优化版本。Cortex-A57采用了乱序执行、三发射设计、15级流水线。Cortex-A72在整体架构上和Cortex-A57基本类似，肯定是三发射、乱序执行设计，流水线深度可能会略有调整，整体结构方面应该针对性地对功耗和能耗比设计做出了优化。
除此之外，ARM提出Cortex-A72是替代Cortex-A57的产品，但是并没有给出Cortex-A53的替代处理器架构，ARM官方解释说Cortex-A53的确已经做到了极致，没有调整的必要了。实际上对这一款双发射、顺序执行的处理器来说，Cortex-A53展现出的优秀性能和出色能耗比，的确很少有全新架构的处理器可以达到，毕竟这是一颗以节能为设计优先的产品。
在ARM官网上，按照惯例ARM给出了有关Cortex-A72的架构简图。相比之前的Cortex-A57架构简图可以看出，Cortex-A72在这张图中的改进可谓非常不明显，依旧采用了支持ARMv8-A指令集的架构，兼容32bit和64bit，处理器每个簇最多可以支持四核心运作，协处理单元方面也是NENO SIMDEngine和Floating Point Unlf两个“老熟人”了，用于增强多媒体、浮点计算等应用的性能。缓存方面依旧是标志性的48KB一级指令缓存和32KB一级数据缓存，均可以搭配校验模块使用。其他方面诸如ACP、SCU、L2缓存（512KB到2MB自由配置，自选ECC）、总线方案（支持AMBA4或者AMBA5）都完全相同。
架构简图上的微小差异，似乎昭示着Cortex A72和Cortex-A57说不清道不明的关系。那么在性能或者功耗方面，Cortex-A72又有怎样的表现呢？
大幅度提升性能与降低功耗——Cortex-A72如此强悍？
接下来看性能。根据ARM的官方资料，如果以Cortex-A15作为1的话，那么Cortex-A57的性能可达1.96，Cortex-A72则达到了3.5的高度。当然，这也是有条件的，其中Cortex-A15的制程为28nm，Cortex-A57的制程是20nm，Cortex-A72的制程是16nm FinFET。特别标注出制程，除了表示工艺节点外，表明这样的性能必须在这样的制程下才有望达到。否则的话，较老的制程可能无法带来较高的频率，实现更出色的性能功耗比。此外，需要大家注意的是，ARM的官方资料中并没有表明频率等相关情况，因此性能的具体表现还得等产品上市后才能进一步明确。
说完了性能，自然就是功耗了。依旧来看ARM官方资料。ARM宣称，Cortex-A72的功耗最多相比之前的Cortex-A15降低了75%。这里同样标明了工艺，但是没有频率等信息，此外图中ARM还宣称Cortex-A57的功耗相比Cortex-A15降低了大约50%。我们知道，即使是28nm工艺的Cortex-A15对比20nm工艺的Cortex-A57，目前也很难有具体产品说功耗能降低50%的情况，那这是怎么回事呢？
请注意，ARM在官方功耗图上标注了一行小字：功耗测试基于在相同的工作负载。这是厂商为了尽可能凸显产品能耗比的一种常见做法。其测试方法是，使用不同的产品运行完全一样的工作，在整个运行过程中测试耗电量，并作出比较。换句话来说，这就是一种特殊状态下的性能功耗比测试方法，这种测试过程中性能高的处理器完成速度较快，考虑能耗和时间相关，性能较高的处理器可能会获取比较明显的优势。再加上测试目标工艺完全不同，尤其是16nm FinFET，能够显著降低芯片漏电等情况，因此最终结果差异如此之高。但是，在实际使用中，如果某个任务快速完成后，用户肯定不会等待一段时间才继续，而是紧接着进行下一个任务，任务和任务之间是不会停止的，这样的测试中，高性能处理器可能无法获得比较明显的功耗优势，因此几乎没有太多厂商在展示功耗时采用这种更接近实际的算法。 此外，ARM还特别标明，如果采用了自家的big.LITTLE大小核设计的话，在综合应用型的测试中，在只使用Cortex-A72的基础上最多还可以继续降低功耗40%～60%，相当于Cortex-A15功耗的约15%，这个数据依旧是基于16nm FinFET完成，估计还是采用相同的工作负载来衡量。
Cortex-A72的实测数据，泄露了哪些信息？
对于一款今年二月才发布的产品来说，如果要给出全面的性能报告，那显然是非常困难的。但是，部分测试资料还是渐渐流出。尤其是前不久华为给出的一组Cortex-A72和Cortex-A57等产品的功耗对比情况，信息量很大，暴露了很多具体内容。
根据表格数据来看，Cortex-A72同频率下相比Cortex-A57性能提升约5%，功耗降低了约17%，性能功耗比依照上表数据，Cortex-A53可看做3.33（500/150），Cortex-A57则是1.45，Cortex-A72则是1.85（820/441）——Cortex-A72的性能功耗比相比Cortex-A53提升了27%，考虑误差等情况，可以看做大约30%。不过，华为没有说明这是在怎样的工艺下达成的，可能是16nmT艺，尤其是考虑华为最近和台积电在16nm工艺合作上的传闻的话。这样看来，Cortex-A72的功耗降低还是比较有效的。
那么，Cortex-A72相比Cortex-A57，在相同工艺下功耗降低、能耗比提升的根本原因是什么呢？数据显示Cortex-A72的芯片面积相比Cortex-A57降低了0.3平方毫米，大约8.3%。两者在相同工艺下有明显的面积差距，原因极有可能是晶体管数量降低。也就是说，Cortex-A72相比Cortex-A57，使用的晶体管更少了，完成任务的能力更强了，这可能是能耗比提升的“终极黑手”。处理器等产品发展到现在，在晶体管方面几乎穷尽了所有的潜能，除了宏观架构上的一些调整会降低瓶颈从而带来性能提升外，处理器性能提升基本都只依靠晶体管数量的上升。在Co rtex-A72上，ARM通过使用新架构、新设计，以及Cortex-A57部分经验的融入，在降低晶体管数量、缩小核心面积的情况下还达成了这个成绩，这不得不说ARM设计功力又上了一层楼。
回头去看官方数据，ARM宣称最多降低75%是和28nm时代的Cortex-A15相比，整体可比性意义不大，因为消费者总会和同期的具体产品相比，而不是和数年前的老工艺和老架构。目前这些资料显示，Cortex-A72在架构上的调整带来了一定的功耗降低，而相比20nm Cortex-A57甚至28nm的Cortex-A15而言，官方宣传中大部分的功耗降低实际上是来自于16nm FinFET工艺，这种先进工艺依靠“站立”的栅极能够有效降低漏电电流，同时缩减晶体管体积，降低驱动电压，从而带来性能功耗比的有效提升，这才是Cortex-A72的最大优势。总的来说，架构改进带来了大约30%的能耗比提升，工艺再带来不少于30%的能耗比提升，Cortex-A72的75%能耗比优势还是可以确立的。不过这仅仅是理论数据，不考虑应用场景，实际情况还是得等产品上市后才能最终确认。
2016年才能大规模上市
目前Cortex-A72的相关内容就介绍完成了。那么还有一个疑问需要解决。Cortex-A72的相关产品什么时候上市呢？根据ARM的资料，现在厂商拿到Cortex-A72的设计资料和架构等内容，安排开发自己的产品需要大约三个月至半年，然后又需要大约三个月左右的流片、试产等，再交由手机厂商开发和使用，这最快又需要一个季度。也就是说，离Cortex-A72的相关产品大规模上市，至少还需要最快三个季度（也就是2015年底或者2016年年初），如果中间遇到诸如工艺和架构上的问题的话，那么可能还要拖延一段时间。保守来看，Cortex-A72的相关产品大规模上市，可能要等到2016年中期了（对比2013年底发布的Cortex-A57，到现在还难产上市，Cortex-A72可谓神速了）。对Cortex-A72感兴趣的用户，你们还需要耐心等待一小段时间，才能享受到科技的魅力。