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X86 架構(gòu)霸權(quán)的挑戰(zhàn)者：高效能ARM 架構(gòu)

2020-06-30 13:12:29 EETOP

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蘋果在WWDC 2020 發(fā)表了將在今年采用ARM架構(gòu)筆電，重量級新聞讓市場為之振奮。然而，卻又產(chǎn)生了一個疑問，ARM傳統(tǒng)上認(rèn)為應(yīng)用在低耗能的CPU，而高性能應(yīng)用真的可以和x86架構(gòu)CPU一較高下了？

開始讓ARM 架構(gòu)和x86 架構(gòu)一較高下前，不妨先評估，為什么蘋果會發(fā)表ARM 架構(gòu)MacBook，以及設(shè)定的客群和應(yīng)用情景？關(guān)于主要應(yīng)用情景，從WWDC 2020 發(fā)表會，蘋果示范使用ARM 架構(gòu)的MacBook 影音剪輯及文字處理，可合理判斷這兩個應(yīng)用為現(xiàn)階段的主要目標(biāo)。

不同應(yīng)用情境的個別突破

從2020 款iPad Pro 影音剪輯效能評估，可明確知道這兩項(xiàng)應(yīng)用里，采用A12Z 的iPad Pro 確實(shí)優(yōu)于x86 架構(gòu)的MacBook Air。即使ARM 架構(gòu)的MacBook 使用和iPad Pro 一樣的處理器，在影音剪輯及文書處理情景，就可和x86 架構(gòu)的MacBook 一較高下了。

另外，當(dāng)我們比較ARM 跟x86 CPU 的效能時，很常忽略一個現(xiàn)實(shí)，就是ARM 的CPU 大多沒有額外風(fēng)扇幫忙散熱。這差異讓蘋果ARM CPU 有更多操作空間。舉例來說，不改變CPU 設(shè)計(jì)的情況下，由于有額外風(fēng)扇協(xié)助散熱，可大幅提升時脈。如果將主頻從2.5GHz 一舉拉到3.8GHz，便帶來1.5 倍的理論性能。這也是英特爾從第六代CPU 至今性能提升的手段之一，單純卻有效。更不用說年底上市的MacBook 或許會采用全新設(shè)計(jì)的CPU 而非iPad Pro 的A12Z。

第一款產(chǎn)品？

此外，今年蘋果依舊推出搭載英特爾 CPU 的MacBook，考慮到MacBook 使用者應(yīng)用情境將不單單影音編輯及文字處理，綜合領(lǐng)域應(yīng)用里，不可否認(rèn)英特爾 CPU 依然有強(qiáng)大優(yōu)勢。因此英特爾 CPU 還是會存在于高階筆電，但如果把目光放到超輕薄筆電呢？

2019年，蘋果停止發(fā)售12 吋超輕薄MacBook。先前超輕薄MacBook 主要應(yīng)用市場，即文字處理及輕影音編輯。然而，相對嬴弱的效能及難以散熱，讓蘋果不得不放棄超輕薄MacBook，退出1 公斤以下超輕薄筆電市場。

如今，隨著ARM 架構(gòu)CPU的成熟及蘋果優(yōu)良的SoC 設(shè)計(jì)能力，或許第一款ARM 架構(gòu)MacBook 便會鎖定超輕薄筆電市場。在這市場，iPad Pro 采用的A12Z 得以叱咤風(fēng)云，滿足使用者影音編輯及文字處理需求，更別提下一代預(yù)計(jì)采用5納米制程的新CPU。

ARM 架構(gòu)在高效能計(jì)算領(lǐng)域是否真那么不堪？不妨一起看看WWDC 2020 當(dāng)天發(fā)表的另一則重大消息吧！

ARM 架構(gòu)在高階市場的突破

舉辦WWDC 2020的同一天，除了蘋果將采用ARM架構(gòu)設(shè)計(jì)MacBook CPU，另一則重大消息是采用ARM CPU的超級電腦「富岳」奪得Top500第一名。「富岳」以理論效能513PetaFlops大幅超越美國Summit超級電腦的148PetaFLOPS，幫助日本于「京」電腦后再次奪得桂冠。

依據(jù)2020年6月TOP500組織的資訊，可發(fā)現(xiàn)「富岳」確實(shí)為名符其實(shí)的世界第一超級電腦，且性能大幅領(lǐng)先第二名的Summit。

由于超級電腦的效能著重在雙精度計(jì)算效能，A64FX采用ARMV8.2-A之外，還新增Scalable Vector Extensions SIMD指令集，帶來2.7TFLOPS效能。值得一提的是，A64FX采用臺積電7納米制程及HBM2技術(shù)。藉由制程及存儲器技術(shù)提升，為A64FX帶來更多優(yōu)勢，在HPCG指標(biāo)也順利拿下第一名。

歷經(jīng)多年后ARM 開始站上舞臺，挑戰(zhàn)長期由x86 架構(gòu)壟斷的高速計(jì)算及筆電市場，實(shí)在震奮人心。不妨讓我們期待2 年后，當(dāng)蘋果正式結(jié)束搭載英特爾 CPU 的MacBook 產(chǎn)品線時，ARM 將在電腦產(chǎn)業(yè)寫下怎么樣的故事吧！

關(guān)鍵詞： X86 ARM 處理器