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ARM與英特爾,誰跑得更快?

2008-03-12
作者:孫昌旭
??? ARM與英特爾" title="英特爾">英特爾,誰跑得更快?毫無疑問,未來高端智能手持終端平臺將主要是嵌入式X86架構與ARM架構的競爭,前者英特爾是主角,后者ARM為主角。兩者誰跑得更快?我想,這場比賽既包括他們兩家公司芯片處理速度上的比賽,也包括他們兩家公司在移動互聯" title="互聯">互聯網生態環境營造速度上的比賽。

??? 筆者認為兩家公司真正的交鋒將從2008年二季度開始。雖然他們之間的口角戰從去年開始就已打得熱火朝天,但是在英特爾的Menlow平臺(基于Silverthorne處理器)面市以前,他們之間的產品沒有可比性。現在,英特爾已公開表示Menlow平臺成熟,并已有終端廠商在CES上展示了基于該平臺的MID樣機。因此,比賽正式開始,Menlow平臺對抗的是ARM Cortex A8。

??? 一邊廂,英特爾在CES上展示了基于Menlow平臺的MID(無線互聯網設備)樣機,Silverthorne處理器的最高主頻可達2GHz。另一邊廂ARM的合作伙伴TI和高通則在最近的世界無線通信大會上展示了基于Cortex A8的高端智能手機,主頻可達1GHz。比如TI最新一代的應用處理器OMPA 3采用了Cortex A8內核,可以支持高清視頻。單從數據上看,Menlow平臺的主頻比Cortex A8要 高出許多。但是,ARM中國總裁譚軍指出:“由于兩者的架構不同,不能單從主頻上看誰的數據跑得更快。采用ARM架構的應用處理器集成度非常高,基本上將所有外圍都集成進去,包括視頻、音頻、藍牙等等,所以所有的處理都在芯片內完成,效率非常高;而Silverthorne處理器需要外接南北橋,每次訪問數據還要出到芯片外面去訪問,效率大大降低,實際性能可能比Cortex A8更低。”譚軍接著解釋,“實際上,我們的ARM11雖然主頻只有500MHz,但是處理能力" title="處理能力">處理能力已非常高,它已被不少高端智能手機和MID廠商采用,比如諾基亞的N800在使用ARM11時,只需跑在332MHz主頻上就夠了。”

??? 從功耗上看,ARM是贏家。Cortex A8的功耗僅為0.4W;Silverthorne的功耗雖說比英特爾前一代移動處理器降低了10倍,但是仍為1W。

??? 據譚軍表示,至目前為止,Cortex A8已授權10家IC公司,而ARM11的授權則已達57家。

??? 但是,英特爾也在向集成的方向走。Menlow平臺的下代產品就是單芯片方案,即英特爾會將南北橋集成進處理器中,功耗還會進一步下降。這個單芯片的MID平臺預計將會于2009年推出。那么,到時ARM拿什么對抗?答案是Cortex A9。

??? Cortex A9是ARM于2007年下半年推出的最新一代內核,有單核和多核" title="多核">多核兩個版本。當其支持4核時,每個內核的主頻為1GHz,綜合處理能力可達8000DMIPS。并且,相對于Cortex A8,Cortex A9的功耗更低,效率更高。譚軍解釋:“在Cortex A9中,我們將Cortex A8中的媒體和信號處理NEON技術和浮點處理器功能刪除,這樣給了IC公司更多的靈活性,功耗也進一步降低。” “處理能力不僅僅是通過MHz才能體現的,多核ARM是一個全新的突破。”他表示。事實上,Cortex A9是ARM與三星、意法半導體、TI和NVIDIA等幾個Lead Partner共同定義的,在設計Cortex A9時,ARM向這幾家公司征詢了很多意見,有些Spec也是一起定下來的。操作系統廠商也積極的對Cortex A9進行了支持,目前,已有Symbia和Linux公開表示要針對多核Cortex A9開發操作系統。而微軟公司嵌入式事業部總經理Kevin Dallas也向記者透露,微軟會針對多核ARM開發新一代的Windows Mobile。

??? 除了Cortex A9,ARM還會利用另一個產品——GPU,來讓移動終端跑得更快。“除了主處理器的速度外,圖形界面是影響用戶體驗的另一個重要元素。”譚軍說道:“iPhone的圖形體驗就是一個典型的例子。”其圖形的縮放、翻轉、倒置、井深、反射、三重線性過濾等功能會令用戶有一個全新的體驗。“08年高端智能手機都會采用獨立的高端GPU。”他分析道,“而09年,這些圖形GPU還會轉向支持OpenGL ES2.0標準,因為統一圖形UI界面是業界的共識。”

獨立GPU支持的高端手機,能給用戶帶來全新的圖形體驗
獨立GPU支持的高端手機,能給用戶帶來全新的圖形體驗

??? 正因為ARM認為在與對手比賽時,僅有主處理器跑得快還不行,還需要專業的GPU來支持,所以ARM針對3D" title="3D">3D GPU市場推出了另一個系列的內核家族:Mali。目前有Mali55和Mali200兩個版本。Mali55針對成本敏感的GPU市場,它能在1mm2的Die上面完全支持2D和3D功能,支持OpenGL ES1.1和Open VG 1.0。在200MHz時可支持100萬像素/秒;Mali200則可以支持OpenGL ES2.0和Open VG 1.1,在275MHz頻率下可支持275萬像素/秒,還支持每秒900萬個三角形。

??? Mali已開始受到歡迎,EMP、NXP和卓然等公司已獲得授權,他們直接用Mali作為3D GPU用于智能手機平臺。“移動3D圖形設計是復雜的、耗時的,并且優化困難,ARM公司幫助用戶解決了這一困難。”譚軍說道。在發布Mali產品的同時,ARM還推出了為Mali配套的協議棧,包括圖形處理單元、OpenGL ES和Open VG 驅動器、以及SVG-T和所有開放的JAVA圖形標準,以幫助用戶非常方便地使用Mali。“我們相信會有越來越多的公司向我們申請授權GPU。雖然現在ATI和nVidia是針對移動設備自己開發GPU,但是未來,他們可能也會向我們申請Mali的授權。”

??? 但是,在與對手的比賽中,ARM始終有一個軟肋為對手所攻擊,即媒體上宣傳比較多的一種觀點:目前互聯網上的絕大部分應用都是基于IA架構開發的,而當移動互聯網設備采用非IA架構的平臺時(比如ARM平臺),欲將這些已有的應用移植過來并不是很容易,因為ARM指令與IA指令不能完全溝通。針對此種觀點,譚軍只承認一部分,他說:“英特爾有些誤導用戶。其實,互聯網上的應用,都是基于瀏覽器和JAVA,這兩種應用與終端是ARM架構上還是X86架構沒有關系。比如說,訪問網站的頁面,如果新的瀏覽器將Flash和字庫做進去后,在ARM平臺上一樣很流暢,不會像英特爾所宣傳的那樣出現亂碼。”但是他也不得不承認,有些基于C或C+語言的應用,在移植到ARM平臺上時,需要轉換。不過,他指出,如果X86平臺采用Linux操作系統的話,這些應用即使移植到X86平臺也需要轉換。而現在微軟還沒有發布針對英特爾新一代低功耗嵌入式X86架構的操作系統。“所以不能一概而論。”他總結道。

??? 展望未來,所有的新興應用都會轉向面向Web的應用,因而高端手持終端必須要跑得快,并且,其上面的應用種類數量也要跑得快。誰能提供跑得快的平臺,能提供更多的應用,誰就能贏。ARM與英特爾,到底誰跑得快呢?

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