在北美、欧洲和亚洲的大部分地区,移动设备已不可或缺,而对于新兴市场的许多用户来说,移动设备正在成为其主要计算平台。 它们定义了后 PC 时代。 ARM® 技术从一开始就一直是这场移动革命的领导核心。
移动设备,如智能手机和平板电脑,将把数十亿人连接到一起。 2013 年,我们预计:
移动设备市场将形成以下细分市场:
资料来源: 结合 ARM 预测和 Gartner 预测
高端智能手机和平板电脑可能很快就会获得更多关注,但预计入门级和中价位市场将在未来几年出现最快增长。 2011 年第 4 季度,ARM 发布了 Cortex®-A7 处理器,如今,其已安装在低成本四核设备中,实现了大批量供货。 随后发布了Cortex-A53 处理器,很快即将向主要合作伙伴交货。 两者均采用高效并经过细致调试的简单顺序 8 级流水线,成为高效处理器,在同尺寸处理器中发挥良好性能。 在中价位主流移动设备市场,基于更高性能的Cortex-A9 处理器 (采用部分无序 9 级流水线,可在满足智能手机功耗制约的前提下实现高性能)的设备取得了巨大成功。 Cortex-A9 处理器发布于 2008 年,现已大约占据全球智能手机出货量的三分之一。
市场细分推动了移动领域的多样化,并促生出在散热限制不变的情况下实现最高性能和最低功耗所需的众多不同需求。 这些需求使得在中价位主流设备功耗预算内提供高端设备的功能成为必然。 只要略微思索一下如何服务这些市场就不难发现,一款拳头产品包打天下的局面已不复存在。
今天,ARM 发布了面向中价位 CPU 中提供最高性能的 Cortex-A12 处理器,这是专为下一代中价位主流移动市场设计的。 Cortex-A12 处理器为 2014 年 SoC 设计提供了最高性能和能效: 相比同样经过移动功耗调试的 Cortex-A9 处理器,其性能更佳。 Cortex-A12 处理器经过精心设计,可实现最佳移动体验:
Cortex-A12 处理器是 Cortex-A9 处理器的升级产品,在提供同类产品最佳能效的同时,将单线程性能提升了 40%。 Cortex-A12 处理器采取 28nm 工艺制程,与采用相同配置但采用 40nm 工艺制程的 Cortex-A9 处理器相比,面积缩小了 30%。 此外,Cortex-A12 处理器将目前最先进的智能手机功能带到了中价位市场,让制造商能够实现新的使用案例和丰富的移动体验。 新增的关键功能包括:
将 Cortex-A7 处理器用作 big.LITTLE CPU 子系统时,Cortex-A12 处理器可在不牺牲能效的前提下,拓展中价位主流移动设备的性能。big.LITTLE 处理技术提供了可扩展至诸多不同使用案例的高效率、高性能处理解决方案。 big.LITTLE 处理的第一个组合版本是用于高端解决方案的 Cortex-A15 和 Cortex-A7 处理器。 现在,Cortex-A12 处理器采用 big.LITTLE 处理技术,让 SoC 设计人员在使用 Cortex-A7 处理器将功耗降低到 Cortex-A9 处理器等级以下的同时,进一步拓展 Cortex-A12 处理器的应用领域,从而增加中价位主流移动设备的动态范围。 这可形成理想的计算资源整合,实现高效的工作量分配:在 Cortex-A7 处理器上运行轻量级任务并在 Cortex-A12 处理器上运行高性能任务。 早期测试结果表明,其效率实现了双倍提升。
尽管 Cortex-A12 处理器是针对中价位主流智能手机和平板设备而设计的,但卓越的能效指数使其也成为众多其他使用案例(如家庭网络、家庭网关和汽车信息娱乐系统)的理想之选。
此外,ARM 还对 Cortex-A12 处理器进行了特别的设计,使其能够与高性能、低功耗的 ARM CoreLink™ 系统 IP 系列辅助组件高效协作:
上述系统框图介绍了在移动 SoC 中支持 Cortex-A12 处理器的系统 IP 组件。为轻松实现 1080p 编码/解码的 1080p 30 帧图形输出,该系统还配备了支持 OpenGL/ES 3.0 的 Mali™-T622 图形处理器 和 Mali-V500 视频加速器。
CoreLink CCI-400 高速缓存一致性互联提供了带 Mali 的 IO 一致性通道,从而为任务的减负和加速增添了一系列令人兴奋的可能性。 在 ACE 端口上配合使用 Cortex-A7 处理器(未显示)时,CCI-400 还能在 Cortex-A12 和 Cortex-A7 处理器之间实现 big.LITTLE 操作以及 2 级缓存完全一致性。 CoreLink ADB-400 可提供高效的电压调整和电源管理,实现对 Cortex-A12 处理器的高效 DVFS 控制。
CoreLink MMU-400 提供了一个适用于所有 SoC 组件的硬件加速通用内存视图,并最大限度地减少虚拟机的软件消耗,以便更好地与其他系统管理功能协作。 在该系统中,Cortex-A12 处理器还有一个安全并经过优化的内存路径,以便在 CoreLink TZC-400 TrustZone 地址空间控制器和 DMC 解决方案的协助下进一步加强其市场领先的性能。 所有互连组件和 ARM DMC 都可借助内置动态 QoS 机制来确保带宽和延时要求。
ARM POP™ IP 支持 Cortex-A12 处理器和 Mali GPU 的物理实施,以实现最佳功耗、性能和面积,这些都是在竞争激烈的中价位 SoC 市场中取胜的关键因素。ARM CoreSight™ 调试和跟踪片上硬件与 ARM DS-5™ 软件开发工具链紧密配合,实现对具有随机性、实时的软件缺陷的调试和对软件关键部分进行非侵入性分析。 此外,DS-5 工具链还可利用嵌入在处理器、图形处理器或互联中的性能计数器进行系统级优化。
ARM Cortex-A12 处理器是具有最高性能的中价位 CPU。 它专为中价位主流移动市场设计,受到一系列其他 ARM 技术 IP(包括 ARM 系统 IP、POP IP)和开发工具的广泛支持,让采用 ARM 技术的解决方案能够在响应速度和电池寿命方面提供最佳用户体验。 同时,它还允许 ARM 合作伙伴缩短中价位 SoC 的上市时间,并节省开发时间来增加自己的差异化功能。 Cortex-A12 是一款经过高度调试过的处理器,它将把高端移动设备的性能融入中价位主流智能手机和平板电脑,以及我们甚至还没有考虑到的其他巨大的市场机遇中。
*资料来源: 美国银行