Cortex A76的表现是否达到Arm性能预测?A76对2019年智能手机意味着什么?

2018年11月22日 作者:糖悦之果飞

距离Arm今年6月首次公布新的Cortex A76 CPU微体系结构还不是太久,久。Cortex A76发布时Arm在新核心的性能和效率改进方面做出了重大承诺,如今我们已经看到采用该架构芯片的手机已经上市。Cortex A76的表现是否如预期?A76对2019年的智能手机而言又意味着什么?

是否达到Arm的性能预测?

Arm此前表示Cortex A76时钟频率高达3GHz,相应地性能预测都是在这个频率上。正如Anandtech作者在5月份所写的那样,3GHz的频率是一个过于乐观的目标,2.5GHz更加现实。最终麒麟980的时钟频率为2.6GHz,这更符合本文作者的预期。

3GHz的Cortex A76的性能表现预计会比2.4GHz的Cortex A73(高通骁龙835的配置)整数和浮点计算分别提升1.9和2.5倍。如果是2.6Ghz的时钟频率,预计会有1.65和约2.15倍的性能提升。

实际情况是,麒麟980整数计算跑分提升1.77倍,浮点计算跑分超预期达到2.21倍的增长。之所以跑分超预期,可能是Arm模拟运行时是采用2MB L3,而麒麟980的芯片配置是4MB L3。

再看SPEC2006,因为有一系列更复杂,更强大的工作负载,可以更好地代表用户期望的更广泛的应用程序。

Arm对此项性能预测更加乐观,因为已经进行了IPC比较以及绝对分数比较。 Arm声称,在3GHz的绝对改进中,3.3GHz时有2.1倍的提升且“无热约束”,在5W TDP内有1.9倍的提升。后一项的数字非常令人困惑,因为Arm的营销这对于这到底意味着什么是矛盾的。长期以来作者一直质疑CPU是否会以某种方式达到单线程SPEC工作负载的热限制,结果会很糟糕。

IPC比较更直接,与Cortex A73相比将在整数和浮点中分别看到1.58倍和1.79倍的提升。

在实际测试中,麒麟980和Cortex A76提供了更多,我们看到整数和浮点分数提高了1.89倍和2.04倍。 在IPC方面,基于Cortex A73的麒麟970和骁龙835的增幅更为显着,提升分别为1.78倍和1.92倍。实际上,因为麒麟980的性能比预期的要好,所以它实际上达到了预计的3GHz Cortex A76的预计成绩(基于Arm的数字),而实际只是采用2.6GHz的时钟频率。

内存子系统非常重要

CPU中的内存子系统似乎一直被误解,CPU的带宽可以非常宽,且具有任何数量的执行资源,但是无论微架构有多大,如果内存子系统(高速缓存,内存控制器)无法使设备正确地提供数据,那么它就不重要了。过去几年的在移动领域可以看到与过去几十年中在桌面设备上看到的相同的工作负载的增加,而且速度正在加快。移动应用程序变得更大、更复杂,并且它们处理的数据也显着增长。

这种变化的问题在于,如果它们无法准确地再现如今日常应用程序的微架构工作负载特征,那么我们通常使用的基准测试的工具可能会过时。随着麒麟980的推出,基于GeekBench 4,我看到一些人得到了错误的想法,并在芯片组的实际性能方面得出了错误的结论。

为了解释这一点,需要展示最新一代SoC的演变,所有这些都与固定的起始数字有关。这里选择骁龙 835,因为它代表了一个平衡且受欢迎的手机SoC。

在SPECint2006中,分数似乎与GeekBench4的分数差别不大,这对大多数SoC都有效。唯一的重大差别来自苹果的A11和A12芯片,这两款芯片展现出比GB4更大的SPEC工作负荷性能。

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