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ARM发布功耗效率最高的应用处理器ARM® Cortex-A7 MPCore

解决当今行业一大挑战,以更出色的性能和更长的电池续航能力提升用户“永远在线”的移动体验
2011-10-21
作者:ARM

  ARM 公司近日发布了有史以来功耗效率最高的应用处理器ARM® Cortex-A7 MPCore。同时发布的还有big.LITTLE processing,一个重新定义传统功耗-性能关系的灵活的解决方案。Cortex-A7处理器是在 Cortex-A8处理器所代表的低功耗领先工艺基础上进行开发的。当今大多数的智能手机都采用Cortex-A8为内核。相比Cortex-A8,单个Cortex-A7处理器能在同等功耗水平上,带来5倍的性能提升,而尺寸只是前者的五分之一。Cortex-A7处理器为售价不足100美元的入门级智能手机带来丰富的用户体验,从而帮助众多发展中市场用户进行互联。
  
  当今科技界面临的一个巨大挑战是如何设计出一款片上系统,能兼顾消费者对高性能及更长的电池续航能力的双重需求。基于Cortex-A7的big.LITTLE processing,将高性能的Cortex-A15 MPCore处理器与超高效率的Cortex-A7处理器进行优化组合,从而达到要求。big.LITTLE processing 从性能要求出发,为每项任务选择最匹配的处理器。重要的是,这一动态选择过程对于在处理器上运行的软件或中间件都完全适用无碍。
  
  在支持这些技术的ARM合作伙伴中,包括博通、仁宝、飞思卡尔、海思、LG电子、Linaro、OK Labs、QNX、Redbend、Samsung、Sprint、ST-Ericsson和德州仪器。相关评价和视频,请查看 http://www.youtube.com/ARMflix
  
  随着手机功能的巨大变化,如今更多的消费者将智能手机用于互联网生活,其中包括一些高性能任务,如浏览网页、导航和游戏,及一些对性能要求相对较低的、“永远在线”的基本任务,如语音电话、社交网络和邮件收发。由此,对于众多消费者,手机已成为了一个不可替代的计算设备。同时,新诞生的移动设备,如平板电脑,正在响应消费者的需求重新定义计算平台。这些移动设备,不仅为消费者带来一种全新的互动方式,更将曾经只有在网络共享设备上才能获取的信息带到移动世界。
  
  通过开发big.LITTLE processing和Cortex-A7处理器,ARM已经为科技界所提出的兼顾高性能和高功耗效率的挑战找到了答案。当更多的消费者将智能手机和平板电脑视为与我们日益互联的世界进行互动的首要平台,ARM两款产品的发布就显得尤为适时。
  
Cortex-A7 – 扩展ARM低功耗领域的领先工艺
  ARM处理器产品能够实现更低的功耗和更小的尺寸,得益于ARM高效的结构体系。采用28纳米制程技术,Cortex-A7的面积小于0.5平方毫米,却拥有单核或多核构架下出色的性能表现。到2013或2014年,通过使用作为独立处理器的Cortex-A7,100美元以下入门级智能手机将能够提供相当于目前500美元高端智能手机的处理能力。
  
  ARM对于入门级智能手机市场的目标,是通过移动设备,为下一个10亿人提供互联网连接服务,从而在发展中世界重新定义手机的使用。
  
big.LITTLE processing — 将处理器匹配到每项任务
  big.LITTLE processing能够将两个不同但相互兼容的处理器结合在同一个的片上系统,并允许功耗管理软件来为每项任务选择最匹配的单个或多个处理器。而从应用软件的角度看,不同的处理器之间并无区别。
  
  “LITTLE”,最低功耗的处理器,这里指Cortex-A7,通过运行操作系统及某些应用程序来实现“随时随地网络接入”的基本任务,如社交媒体和音频播放。随后,操作系统和应用程序可以迅速切换至更高性能的处理器来满足更高性能需求的任务,比如导航和游戏。这一切换的时间大约为20毫秒的数量级。
  
  这个灵活的解决方案,为各项任务选择合适的处理器,使高度优化的处理技术成为可能,从而为常规工作量实现大幅节能。
  
系统IP和工具确保多核处理方案的一致性和优化度
  两个处理器间工作量的高效无缝切换,离不开领先的ARM系统IP,例如AMBA® 4 ACE一致性扩展。它确保了Cotex-A15和Cotex-A7之间以及整个系统中全缓存、输入输出(I/O)、处理器之间的一致性。由此,软件和应用程序可以在用户不察觉的情况下实现无阻运行,随着任务的重新分配,big.LITTLE用户也将获得最优的用户体验。
  
  big.LITTLE功耗管理软件是由ARM生态系统合作伙伴采用ARM DS-5 工具和快速模型虚拟原型技术开发,比处理器的发布还要早几个月的时间。这一目前已向ARM的领先合作伙伴的虚拟平台,包括Cortex-A15和Cortex-A7处理器及能够进行全系统软件开发的缓存一致性互联系统IP。
  
更多信息,请查看
  • big.LITTLE processing:
  http://www.arm.com/products/processors/technologies/bigLITTLEprocessing.php
  • Cortex-A7
  http://www.arm.com/products/processors/cortex-a/cortex-a7.php 
  
来自ARM和ARM合作伙伴的评价
ARM
  ARM处理器部门执行副总裁Mike Inglis表示:“随着智能手机和平板电脑日益成为消费者的首要计算设备,整个行业和ARM生态系统所面临的挑战即是如何去满足消费者对产品性能和随时随地网络接入的要求。Cortex-A7处理器和big.LITTLE processing的发布正好应对了这个挑战,也通过制定全新的高功耗效率处理器标准及重新定义传统的功耗-性能关系,将ARM在技术领域的领先优势进行延伸。”
  
博通
  博通移动应用处理器业务部门副总裁兼总经理Martyn Humphries表示:“全新Cortex-A7处理器的推出体现了ARM在不断将低功耗高性能推至极限。由Cortex-A7带来的功耗优化多核方案将进一步提升手机性能,最终实现更好的用户体验。“
  
Compal
  Compal Electronics, INC创新设计部门副总裁蔡敦谊表示:“市场对于以更低的功耗实现更多的功能和互联的要求,意味着我们需要更先进的处理器,系统和芯片设计。我们相信ARM全新的Cortex-A7处理器和big.Little processing能够显着提升功耗效率和性能,从而重新定义消费者在未来智能手机和移动计算设备上所能得到的体验标准。”
  
飞思卡尔
  飞思卡尔多媒体应用部门副总裁兼总经理Bernd Lienhard表示:“随着市场的发展,对于低功耗、更高性能的处理要求越来越多,并且这些处理技术必须能提供不同市场同样优化的用户体验。ARM Cortex-A7处理器,结合big.LITTLE处理技术和飞思卡尔的在多核方面的专长,将使我们能够不断创新,从而为客户带来更多令人兴奋的新产品。”
  
海思半导体
  海思半导体资深总监姚刚表示:“下一代手机和便携计算设备将通过增添更多新功能来提升用户体验,而这种提升要求非常高的处理能力和持久的电池续航能力。低功耗高性能的Cortex-A7处理器以及与Cortex-A15处理器结合时用到的big.LITTLE processing都将帮助我们的客户开发技术领先的移动设备,并提供卓越的、永远在线的移动计算体验。”
  
LG电子
  LG电子SIC中心副总裁兼负责人Bo-ik Sohn表示:“ARM Cortex-A7处理器的推出体现了ARM在移动和电池驱动应用领域不断提升性能和功耗效率的决心。Cortex-A7处理器能够和Cortex-A15处理器在big.LITTLE配置协同作业,这将帮助OEC厂商解决高性能和低功耗的需求,从而为下一代智能手机和移动计算设备带去最佳的用户体验。”
  
Linaro
  Linaro首席执行官George Grey表示:“一直以来,Linaro和ARM及其他成员合作紧密,确保基于Linux的系统能获得ARM多核处理器系统所提供的所有特性,包括安全性、高性能和最佳功耗效率。我们对于Cortex-A7处理器和big.LITTLE processing的支持,将进一步提高高性能低功耗系统在未来消费产品和企业设备中的普及。”
  
OK Labs
  OK Labs创始人兼首席执行官Steve Subar表示:“OK Labs的虚拟化技术帮助设备生产商们发挥Cortex-A7处理器的全部性能。Cortex-A7和OKL4的协作能够促进可扩展性能的开发,同时实现低功耗运行以及单核和多核的big.LITTLE处理。”
  
QNX
  QNX软件系统战略联盟总监Linda Campbell表示:“ARM再一次证明了它能够提供高性能低功耗的强大组合,以满足我们的汽车和医药行业客户的需求。我们尤其欣喜地看到Cortex-A7处理器的高功耗效率和多核处理能力,它使得客户可以在设计进展中自由地扩展处理能力。”
  
Red Bend
  Red Bend软件公司首席执行官Yoram Salinger表示:“ARM要建立一个互联世界的愿景以及其在处理器设计方面的专长无人能及,是现在几乎每部手机都采用其技术的原因。由big.LITTLE processing支持的先进设备将改变我们的生活和工作方式。Red Bend的独特定位是致力于ARM处理器的虚拟化拓展,从而将最全面的移动软件管理解决方案提供给设备生产商和服务提供商、汽车行业,企业及其它市场。我们很高兴能够成为ARM的合作伙伴,希望我们的工作能够提高全球移动用户体验。”
  
三星
  三星半导体副总裁John Kalkman表示:“一场为消费者提供手掌大小的高性能、高功耗效率的超级计算机的竞争正在激烈进行中。我们很高兴能和ARM合作,他们重新定义了移动计算领域的功耗-性能关系。通过结合两家公司领先的创新技术,片上系统设计师们将获得最合适的应用处理器,实现未来产品所需的永远在线的功能。”
  
Sprint
  Sprint创新与高级实验室总监Von McConnell表示:“在数据使用率飞速增长的今天,电池能耗已经成为智能手机使用的一个重要因素。ARM Cortex-A7处理器和big.LITTLE processing在帮助提高智能手机的性能和功耗效率方面具有很大潜能。”
  
ST-Ericsson
  ST-Ericsson智能手机和平板电脑解决方案部门高级副总裁Marc Cetto表示:“我们已经进入了一个新时代,无线计算解决方案已经轻而易举地为越来越多的消费者带去3D导航、移动增强实境(mobile augmented reality)、高清视频及其它先进功能。高功耗效率的Cortex-A7处理器和高性能的Cortex-A15处理器在big.LITTLE配置下协作,将帮助智能手机和平板电脑生产厂商提供具有全新性能水平和功耗效率的新产品。”
  
德州仪器
  德州仪器OMAP平台业务部门副总裁Remi El-Ouazzane表示:“德州仪器的OMAP™平台所取得的成功来源于以超低功耗的高级移动计算技术为智能手机、平板电脑和超薄笔记本电脑提供超凡的用户体验。我们的移动处理器的智能多核架构长期以来都在辅助主要的ARM处理器,特制的引擎和加速器都能够更好地以最低的功耗完成特定任务。我们很高兴看到ARM推出新的Cortex-A7处理器和big.LITTLE processing。我们视其为针对智能移动计算的创新的自然延续,它为整个行业的提升带来新的机遇,使得以更低功耗提供高性能通用CPU成为可能。”
 

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