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聯發科十核心處理器現身!

上網時間: 2015年05月14日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:聯發科  十核心  Helio X20  64位元  手機處理器 

在數個星期之前就暗示將推出新產品的台灣IC設計大廠聯發科(MediaTek),日前正式發表最新的智慧型手機處理器Helio X20;該款處理器號稱是全球首款三叢集運算(Tri-Cluster)架構的十核心(deca-core)單晶片,延伸了ARM的big:LITTLE功耗/性能最佳化概念。

Helio X20的第一個CPU叢集包含2顆最新64位元Cortex-A72核心,最高時脈頻率2.5GHz;另兩個從級則分別有4顆低功耗(但仍是64位元)的ARM Cortex- A 53核心;採用兩個4顆A53核心叢集的原因是,其中一個叢集針對高性能(中等負載任務)做了最佳化、最高頻率為2.0GHz,另一個叢集則是針對較低功耗的輕度負載任務進行最佳化、最高頻率1.4GHz。

聯發科表示,這種配置如同為車輛添加推進器,將處理器核心劃分為三層架構,可更有效地分配工作,達到更理想的性能表現同時延長電池壽命;三叢集架構處理器的功耗能比傳統雙叢集架構處理器,減少達30%。

許多處理器SoC供應商都會採用原始的ARM big:LITTLE方法來分配任務給各個處理器核心執行,以達最有效率的完成效果;高階處理器核心如Cortex-A72是專門負責要求性能的任務,更具功率效益的核心如A53則在背景執行或支援輕度負載任務。

在執行運算密集的應用如遊戲時,「大」核心能快速將任務完美執行,讓SoC盡快回到休眠或閒置狀態以節省能源;在較低性能要求的應用如視訊紀錄或播放,會需要一個處理器核心在較長時間保持運作,這時「小」核心就能充分因應此類任務,並維持最低限度功耗。

聯發科表示,大多數高階智慧型手機是採用兩叢集(Dual Cluster)處理器架構,但只有兩組核心群的配置限制了依照不同輕重任務來調整核心處理器配置的運算精細度,會使得行動裝置在高效能與低功耗之間的搭配無法達到最佳化;而聯發科藉由打造更多處理器核心叢集,讓任務分配能進一步最佳化。

因為A53核心的尺寸不到A72的一半,功耗更只有其四分之一不到,兩個4顆A53核心的配置,能以比兩個A72核心更小的佔位面積,為大多數任務提供非常省電的解決方案;接著再根據需求來分配這兩個A53叢集所負責的任務,或是搭配另一個更低功耗的處理器核心如Cortex-M4,能讓系統在各種應用中更進一步最佳化。

聯發科十核心處理器Helio X20正式亮相
聯發科十核心處理器Helio X20正式亮相

Helio X20採用聯發科的CorePilot 3.0異質運算排程演算法,號稱能為SoC上的CPU與GPU調配工作、同時管理處理器效能及功耗,在產生更低熱力的情況下達到高性能表現;此外該款處理器內涵聯發科全球全模LTE Category 6 (Cat 6)數據機,支援28個LTE頻段,以及2x20的載波聚合(carrier aggregation)。

其他Helio X20的主要功能包括支援強化的手機性能與螢幕表現,以及豐富的多媒體功能:如支援雙主鏡頭內建3D深度引擎(built-in 3D depth engine),提升快門速度之餘也能為戶外拍攝的相片創造更立體的景深;多重模式去雜訊引擎(Multi-scale de-noise engines),即使在惡劣的拍攝環境下,仍能保有銳利度、細節及準確色彩,產生高品質影像。

聯發科還透過其他折衷設計確保新元件能符合特定目標價格應用需求,例如採用較成熟的20奈米製程而非更先進的16奈米;此外Helio X20利用較低成本的LPDDR 3記憶體,而非最新的LPDDR4,以WQXGA、1080p高畫質手機顯示器為主要應用;這樣的設定雖然限制了它在旗艦級手機的應用,但更符合新興市場廣大高階手機的需求,特別是中國。

可惜目前尚未能取得Helio X20的性能測試資料;該晶片樣品將自第三季開始供應,搭載該處理器的智慧型手機則預計年底上市。

手機處理器的核心數量不斷增加的情況或許看來有些可笑,但這類產品的應用目標其實不只是高階智慧型手機,還包括其他各種行動裝置,如平板電腦與Chromebook,還有在汽車、工業自動化或其他嵌入式/工業物聯網(IoT)市場的應用。

聯發科最新的十核心產品感覺很誇張,但該公司的設計確實讓此新一代處理器比大多數的八核心晶片更具省電效益。儘管是使用標準ARM處理器核心,Helio X20證明了在手機處理器開發上,仍能利用獨特的核心配置與電源管理驅動程式達到產品差異化。

編譯:Judith Cheng

(參考原文: MediaTek Rolls 10-Core Monster,by Jim McGregor)





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