ARM推出針對PC類設(shè)備定制優(yōu)化的核心架構(gòu)-Cortex-A78C架構(gòu)

英特爾曾一度將X86架構(gòu)處理器（Atom）塞進(jìn)了以手機(jī)和平板為代表的移動(dòng)設(shè)備端，但最終還是以失敗告終。

正所謂“來而不往非禮也”。既然英特爾能將X86打過來，ARM自然也可以懟回去。

于是，我們便看到了微軟自己打造的Surface RT，以及微軟攜手高通定制的驍龍牌筆記本們。這些設(shè)備最大的特色，就是搭載了ARM架構(gòu)的處理器，與X86爭搶“生產(chǎn)力”行業(yè)的蛋糕。

如今，最有希望帶領(lǐng)ARM陣營走向成功的就是蘋果，根據(jù)最新的消息，蘋果將在11月11日發(fā)布Apple Silicon MacBook，而這款產(chǎn)品最大特色就是武裝了蘋果自家的A14X，基于5nm工藝，是目前最強(qiáng)的A14處理器版本，其性能號稱可以媲美英特爾八核心的酷睿i9，而且還擁有更低的功耗，并打出更具誘惑的低價(jià)。

問題來了，蘋果Mac系列PC畢竟還是偏小眾，而且不是誰都有Apple那般強(qiáng)大的研發(fā)技術(shù)和資金支持，想打造媲美同期X86處理器性能的芯片，還是需要老大哥ARM出手協(xié)調(diào)。

好消息是，ARM最近還真推出了一款針對PC類設(shè)備定制優(yōu)化的核心架構(gòu)——Cortex-A78C。

ARM曾在5月份一口氣發(fā)布了由Cortex-X1、Cortex-A78和Mali-G78組成的“三劍客”（詳見《Cortex-A78、X1、Mali-G78發(fā)布！ARM三劍客全解析》）。而Cortex-A78C，就是早前Cortex-A78的強(qiáng)化版。

Cortex-A78回顧

咱們先來回顧一下Cortex-A78，它是ARM在2019年發(fā)布Cortex-A77的接班人，雖然它沿用了Austin微架構(gòu)（基于ARM v8.2指令集），但它在A77的基礎(chǔ)上對分支預(yù)測器進(jìn)行了升級，可以在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)處理兩個(gè)預(yù)測（上代Cortex-A77只能處理一個(gè)預(yù)測），從而提升了核心的吞吐量；Cortex-A78增加了指令調(diào)度器的寬度，從Cortex-A77的10μops提升到了12μops個(gè)；Cortex-A78同時(shí)還提升了緩存子系統(tǒng)的帶寬。

總之，Cortex-A78對微架構(gòu)的改進(jìn)還有很多，咱們就不一一贅述了，ARM對Cortex-A78的定位很明確，盡可能讓PPA（Power、Performance and Area，功耗、性能和內(nèi)核面積）指標(biāo)變得更加均衡。

根據(jù)ARM的官方數(shù)據(jù)，如果將SoC內(nèi)單個(gè)大核滿載時(shí)的功率設(shè)定為1W，此時(shí)7nm工藝生產(chǎn)的Cortex-A77可以跑到2.6GHz，而5nm工藝生產(chǎn)的Cortex-A78則可達(dá)到3GHz，相當(dāng)于在相同功耗下獲得了20%的性能提升。反之，在Cortex-A78在2.1GHz頻率下的性能就與2.3GHz的Cortex-A77持平，但此時(shí)前者的功耗卻有著50%的降低。

Cortex-A78C的改變

作為Cortex-A78的強(qiáng)化版，Cortex-A78C是面向高性能計(jì)算優(yōu)化，主要服用于筆記本等產(chǎn)品的高性能IP。它在架構(gòu)層面和Cortex-A78保持一致，最大的變化是將三級緩存從最高4MB提升到了最高8MB，擁有滿足更高負(fù)載的3A游戲或生產(chǎn)力多線程應(yīng)用場景。同時(shí)，它還在數(shù)據(jù)和設(shè)備安全性層面進(jìn)行了更新，可進(jìn)一步提升設(shè)備的安全性。

對于手機(jī)專用的SoC而言，Cortex-A78主要是扮演大核的角色，為了兼顧性能和功耗，芯片廠大多會采用1顆Cortex-X1+3顆Cortex-A78+4顆Cortex-A55或1顆Cortex-A78高主頻+3顆Cortex-A78中主頻+4顆Cortex-A55的三叢集方案，或是4顆Cortex-A78+4顆Cortex-A55的雙叢集方案，大核的數(shù)量和頻率會制約整體性能的性能輸出。

作為針對PC領(lǐng)域定制的核心，芯片商最多可以配置6顆Cortex-A78C或8顆Cortex-A78C的純大核方案，結(jié)合最新的5nm制程工藝帶來了3.0GHz主頻，8核Cortex-A78C處理器的理論性能應(yīng)該還要在蘋果A14X之上，但是如何協(xié)同高性能和高功耗之間的矛盾，就取決于芯片商和設(shè)備商的設(shè)計(jì)實(shí)力了。

總之，隨著Apple Silicon MacBook的上市，應(yīng)該足以轉(zhuǎn)變普通消費(fèi)者對ARM架構(gòu)PC的印象，并進(jìn)一步加速ARM架構(gòu)Windows PC的變革，現(xiàn)在ARM已經(jīng)送上了以Cortex-A78C為代表的“彈藥”，不知道高通、三星、聯(lián)發(fā)科等芯片廠誰會搶先試用呢？
編輯：hfy