首款八核手机处理器三星Exynos 5 Octa解析

如果说这个时代什么产品的发展速度最快。我想手机必然会成为其中的一个标准答案，虽然第一款移动电话是在1983年正式投入商用，但这个史上最伟大发明真正的融入到普通用户的生活中也就最近短短十二三年的事情。尤其是在智能手机时代，从手机的处理器发展就可以体现出来，随着07年苹果iPhone的强势杀入，短短五年时间就走完了PC用了10年的硬件升级道路。

其实如果大家对高通或者英伟达这样的移动芯片供应商有所了解的话，那么一定会知道四核处理器已经成为当前手机市场最顶级的配置，而Android平台正是这场“核战”中的开路先锋，自2011年全面爆发处理器“核战”以来，从双核的出现到四核的普及仅用了短短两年的时间。不过如果你要是因为拥有一部四核智能手机而窃喜的话，那么相信在不久之后，你就会有一种被Out了的无力感。

三星发布Exynos 5 octa八核处理器

三星Exynos 5 octa

目前“八”核心处理器已经开始在移动终端市场崭露头角，在年初的CES 2013上三星推出了全球首款“八”核心处理器——三星Exynos 5 octa，虽然CES上该处理器的介绍并不多，但在刚刚结束的MWC 2013上，三星除了推出Note 8.0平板电脑外，还带来一款搭载该八核芯片的平板原型机，也使得这款处理器的细节得到更多曝光，让我们一起来了解下。

2采用“big.LITTLE”架构

服务器处理器市场有IBM，PC电脑处理器市场有Intel，移动终端处理器市场则就要看ARM了，不过相比较前两位巨头来说，ARM的规模则就显得有些小了。而且ARM也没有直接提供成型处理器，仅是向芯片供应商提供技术授权。而这次三星Exynos 5 octa就是这样是一款基于ARM公司“big.LITTLE”架构的八核处理器。

那么什么是big.LITTLE呢？其实big.LITTLE是为了有效的解决功耗过大、延长电池使用寿命而推出，该架构将一枚四核Cortex-A15处理器与一枚四核Cortex-A7处理器的节能效果结合在一起，使同一应用程序软件在二者之间无缝切换。通过为每个任务选择最佳处理器能够让电池的使用寿命延长70%。

三星Exynos 5 octa是一款基于“big.LITTLE”架构的八核处理器

事实上，big.LITTLE架构的“八”核处理器不是类似双核或者四核那样所有核心都封装在一个CPU内，并不是真正意义上的八核处理器，而是类似于NVIDIA Tegra3的“4+1”核，只不过“big.LITTLE”可以承载更多的核心，将Tegra3那1个伴核换成了4个伴核。

不过从硬件的角度来看，不管三星Exynos 5 octa采用什么架构，它确实是拥有8颗物理核心。但从软件的角度来说，三星Exynos 5 octa只是由四个Cortex-A15架构核心与四个Cortex-A7架构核心组成，因此无论处理任何运算都只能调用其内部四颗A15核心或者A7核心，这两组核心是不能同时工作的。

由四个Cortex-A15架构核心与四个Cortex-A7架构核心组成

其实我们前面也说过，big.LITTLE架构主要是为了解决功耗过大、延长电池使用寿命而推出，平时处理器基本的运算工作都是由功耗较小的四颗A7核心负责，但当运行性能的需求提升时，系统会自动切换至四颗A15核心工作且自动关闭A7核心的电力供应，以提供更多的运算性能。而且由于Corte-A15和Corte-A7同样采用ARM V7a指令集，所有在运算切换方面能够做到流畅的无缝切换。

有趣的是Corte-A15和Corte-A7并非是完全不能一起工作，而是三星出于对功耗及散热问题的考虑，所以在软件驱动上仅提供依照运算需求进行A15核心、A7核心切换的机制。未来完全有可能让三星Exynos 5 octa处理器实现两种四核同步开启并工作的状态，但只是需要时间来解决功耗问题罢了，至少初期让八颗核心同时工作在系统和软件上支持不了，所以三星Exynos 5 Octa并非如外界所说的“伪八核”或“胶水八核”。

3三星Exynos 5 Octa运行实测

前面我们说过，三星Exynos 5 octa处理器是由四颗Cortex-A15核心与四颗Cortex-A7共同组成，采用自家的28nm HKMG工艺打造。其中负责日常基础运算的A7核心主频介于200MHz至1.20GHz之间，而A15核心则是200MHz至1.8GHz，两颗CPU都有独立的电源门控制。此外，图形处理器方面并没有采用自家常用的Mali芯片，而是选择了Imagination Technologies公司的PowerVR SGX 544MP3，运行频率为533MHz。

此外，根据三星公布的Exynos 5 Octa内部架构照片显示，Cortex-A15部分面积19平方毫米，Cortex-A7部分面积3.8平方毫米，造成这种五倍差距的主要原因还是在于L2高速缓存所占的大小。而A7部分的功耗表现也仅为A15部分的17%，也就是说耗电量仅约为A15部分的六分之一。

A15与A7面积差距接近六倍

而在刚刚过去的MWC 2013展会上，在ARM展台我们也看到了采用三星这款采用Exynos 5 octa八核处理器的平板电脑，并且现场还演示了该处理器的一些运行效果以及实现动态功耗管理等。其中屏幕左边为显示核心调用情况，左侧的四个小块表示A7处理器使用情况，而旁边的四个大块，则表示A15处理器的使用情况。屏幕最右侧是其整体的功耗使用情况。当平板处于浏览网页、地图导航、观看视频等低负载情况时Exynos 5 Octa采用的是Cortex-A7架构处理器，而当平板高负载渲染或是游戏状态的时候则自动调用了Cortex-A15处理器，切换非常流畅自如。

MWC 2013展示的采用八核处理器的平板电脑

总结：其实自网上有相关传闻一直到三星Exynos 5 octa的推出，关于这款八核处理器的讨论就一直没有停过，其焦点基本都集中在“八核是否有必要”和“胶水八核”两个方面。而目前来看，三星Exynos 5 Octa并非如外界所说的“胶水八核”，理论上是可以实现四颗A7核心和A5核心并行工作的，不过在智能手机使用量呈指数级增长的今天，能耗是一个非常值得考量的因素，而big.LITTLE技术的“4+4”工作方式旨在帮助提高智能手机性能与能效平衡问题，这在今后也显然有巨大的潜力。