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01月 20

技術分析第2期:四核處理器Tegra3詳介紹

編輯:登徒浪子 來源:pconline
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4+1核心架構的優勢所在

高速緩存一致性: 因為 vSMP 技術不允許協核心與主核心同時啟用,所以在這些以不同頻率運行的核心之間不涉及高速緩存同步的補償問題。 協核心與主核心共享同一個二級高速緩存,我們通過對該高速緩存進行編程,使其以相同的速度為協核心和主核心返回數據。

操作系統效率Android 操作系統假定所有可用的CPU核心均相同,能夠實現相近的性能,操作系統按照這一假定的情形來為這些核心調度工作負荷。 當多個CPU核心中的每一個都以不同的異步頻率運行時,就會導致這些核心能夠實現不同的性能。 這樣會造成操作系統在任務調度上效率不高。 與之相比,vSMP 技術則始終讓所有活動的核心均保持相近的同步工作頻率,從而實現優化的操作系統任務調度。 即便當 vSMP 從協核心切換至另一個或多個主核心時,CPU管理邏輯單元也會確保無縫的過渡,最終用戶完全覺察不到這種過渡,而且這種過渡也不會造成操作系統的調度補償。

功耗優化:在基于異步時鐘的CPU架構中,每個核心一般均處于不同的電源層上,以便根據工作頻率來調整每個核心的電壓。 這會導致整個電壓層的信號線以及電源線噪聲增大,會對性能造成負面影響。 因為每個電壓層均可能需要自己的穩壓器,所以這些架構并不像增加CPU核心數量那樣易于擴展。 增加穩壓器會提高材料單 (BOM) 成本以及功耗。 如果所有核心均使用同一個電壓軌,那么每個核心將以最快核心所需的電壓運行,如此一來,便失去了可降低功耗的“電壓平方”效應優勢

比雙核更低的功耗、更高的功耗性能比

在我們的印象中多核處理器因為核心數量的增加,相應地在功耗上也要比單核處理器更大,不過對功耗管理來說,核心數量多勝過核心數量少。 例如,四核 CPU 在所有性能水平上均比雙核 CPU 的功耗低。之所以會出現這種結果是因為,四個核心能夠以更低的頻率運行,因此與雙核 CPU 相比,在處理同樣的任務量時,四核的電壓更低。 因為功耗與電壓的平方成比例,所以 CPU 整體功耗可實現大幅下降,然而卻依然能夠完成相同的任務量。

即便在全部四個 CPU 核心均以1GHz 頻率運行時,Kal-El 處理器也比雙核處理器競爭產品的功耗更低。因為 Kal-El 中的高性能 CPU 核心采用高速工藝技術,所以這四個核心在工作電壓比競爭處理器更低的情況下,依然能夠以更高的頻率工作。因為動態功耗與工作電壓的平方成比例,所以Kal-El處理器即便在以更高的頻率工作時,也能夠大幅節省電力。

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