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[MWC快訊] 新世代Cortex-A15核心‧TI OMAP 5全解構

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海藍牛

在MWC上,各家廠商均施展渾身解數推出不同型號及功能的手機及平板,可謂五花八門各有特色。除此之外,流動處理器廠商之一的TI也同時間發佈其新一代的OMAP 5處理器,可以令未來的手機及平板效能進一步提升,領先其他對手。究竟OMAP 5有什麼過人之處?其Cortex-A15核心又有什麼特別?我們就盡量簡單地為大家解釋一下。

Cortex-A15核心效能遠勝Cortex-A9?

上星期TI便將OMAP 5的效能比較影片放到Youtube上為大家分享,揭示了應用了Cortex-A15 MPCore後與現有Cortex-A9 MPCore核心的效能分別。片中所測試的OMAP 5只有800MHz速度,但效能遠勝現有的1.3GHz Tegra 3處理器效能,載入20個網站只是95秒,而後者要201秒,大獲全勝。

 

首顆應用Cortex-A15核心的處理器 – OMAP 5

OMAP 5之所以這麼強,原因是採用了ARM最新的Cortex-A15 MPCore核心設計,而現有不同廠商的處理器仍然是Cortex-A9 MPCore。可能大家不會明白有什麼分別,易明一點,就像電腦般由Core架構升級至Sandy Bridge,在相同的雙核心設計下,同時脈下效能會大幅提升,也有更先進的設計及整合功能,而耗電量保持不變或更低。若然再簡單一點去說,就像iPhone 3GS升級至iPhone 4S般,當然也只是效能上的大概說明,總之就是快了許多,令你的手機或平板運行得更為順暢。

多媒體及浮點處理效能大幅提升

據ARM所公布的資料得知,Cortex-A15核心的設計時脈上限可達2.5GHz,配合更先進的28nm製程下可以與現有的40nm製程Cortex-A9核心的處理器耗電量相當。處理器也針對新一代的多媒體應用及浮點運算作出優化,浮點部分(VFP, Vector Floating Point)由CortexA-9的Version 3提升至Version 4,終於完全支援業界的IEEE 754標準,拉近了與Desktop電腦的浮點運算效能距離(但實際仍然有一大段距離)。而多媒體應用則將其NEON指令集升級,可以直接處理128-bit的SIMD指令,即影音、向量等資料可以有大幅的效能提升,也可以加速不同的硬件解碼器效能如H.264、MPEG4等等,總之就是反應更為迅速,部份處理能力可以比起現有的處理器快上數倍。

更強勁的定址空間走向商業用途

Cortex-A15也能夠支援硬體虛擬化,可以同時使用不同OS如Android、Linux、Windows 8等,而且可直接與硬件溝通,不是現有的軟件層應用模式,效能可大幅提升。另外透過更大的4o-bit實體位址伸延(Large Physical Address Extensions)令記憶體支援可以達到1TB,基本上就是將現有電腦上的處理器技術放到此類流動處理器上,令核心可以同時應付到商業應用的需求。可能大家聽完有點不明白,亦認為未必會用得著,但其實是預留了將來的擴充用途,因為一個核心可以用上十年八年也不定,盡早有計劃也是理所當然。

 

快五倍的圖形處理核心

以上提及的是Cortex-A15核心的基本設計,再說回OMAP 5,除了以上的基本功能外,其雙核心設計再加上兩顆輔助的Cortex-M4核心,並整合了更強勁的雙核心PowerVR SGX544圖形處理核心,比起Apple A5的PowerVR SGX543MP2還要先進。官方稱較OMAP 4系列內的PowerVR SGX540可以快五倍,實際也要兩者相配合才有此差距,另外還內建能迎合2,400萬像素相片的處理能力等等。但以TI過往推出OMAP系列處理器的往續來看,其圖形處理核心部分比起其他同期的處理器落後一個世代,所以OMAP 5最終的效能如何還要待實物推出後才能夠知道。

 

Cortex-A9核心仍被廣泛應用

其實現時採用Cortex-A9核心的處理器多不勝數,包括了Apple A5、Nvidia Tegra 2/3、Samsung Exynos 4210及TI OMAP 4等等,在不同的手機或平板上均見到他的蹤影,廠商們選擇那一款處理器便視乎其效能、功能及價錢去決定。Cortex-A9由ARM授權不同廠商放到其處理器設計下,而廠商也會自行配搭不同的GPU圖像處理核心及其他功能。如Nvidia Tegra 3就將4個Cortex-A9核心再配合自家的ULP GeForce GPU、記憶體控制器及省電核心等整合在一起,變成一顆SoC(System-on-a-Chip),並聲稱比起上一代Tegra 2快足五倍,亦是現時最強大的Cortex-A9核心處理器,但始終Cortex-A9已經是多年前的核心設計,難免跟不上現有的應用步伐,Cortex-A15將會取而代之。

不要幻想可媲美Desktop電腦效能

以上一大堆名詞及技術資料,可能有不少人看完也是一頭霧水。又再簡單來說明一下。技術進步了,可以有更先進的核心,核心技術進步了,製程及效能也可以提升;製程提升了,可以有更高時脈;時脈提升了,同樣效能也會更高。整體效能提升了,但原來耗電量也是相同或更低,即未來的手機或平板可以與現有一模一樣大小但可以快上數倍也不定,Cortex-A15核心的目標也希望與現有Desktop電腦的x86處理器效能拉近。但上文已經提及,只是「拉近」,實際上仍有一大段距離,無論Cortex-A15有齊四核心再加上2.5GHz時脈,不計圖形處理核心效能,也可能只是數年前初代雙核心Core 2處理器級數,只是耗電量低得多。其Performance/Watt更加出色,更適合放到流動裝置上使用,這亦是廠商一面倒只採用ARM架構處理器的原因之一。

 

最快年底才出現

OMAP 5也預計要到年底才會登場,再加上各廠商的測試,最快也要到明年初才會見到。到時候其他廠商也會有相同的Cortex-A15核心處理器出現也不定,據知Samsung Exynos 5250、Nvidia Tegra 4、Apple A6等也是此設計,其架構也是大不同,但基本上也是以Cortex-A15核心為基礎。反而最為強大的對手是非Cortex核心家族的Qualcomm SnapDragon S4,備有自家的Krait核心設計,與Cortex-A15核心相類似,同樣是運行ARMv7架構指令,不過也是大同小異,只是Qualcomm算是孤軍力敵對手。

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