ARM CPU

来源：http://bbs.hiapk.com/thread-1219579-1-1.html

首先说明，咱们的5700使用的是三星自家生产的ARM11架构的CPU（基于ARMv6指令集），开发代号为S3C6410。

而DEFY、里程碑一代，用的是TI（美国德州仪器，俗称德仪）的CPU，开发代号为OMAP 3610，是基于ARM Cortex-A8架构的，指令集为ARMv7-A，里程碑2用的是OMAP 3630，与DEFY的CPU区别在一个主频为800Mhz,一个主频为1.2G，其他无区别。

目前最新、最高端的应用于手机、平板电脑的CPU为NVDIA推出的双核Tegra2 CPU，基于Cortex-A9核心（A9核心能提供近2.5倍于A8核心的性能）。代表机型有天语刚刚推出的安卓手机W700（这个确实是使用的NVDIA的Tegra2双核处理器，但实际使用效果怎样就不好说了，天语的研发能力是否能完全释放双核Tegra2的性能还有**证），蓝魔推出的平板W10（单核Cortex-A9，采用Cortex A9架构AML8726-M处理器作为主控CPU，并没有采用NVDIA的Tegra2双核，且是电阻屏）

其他还有HTC系列手机，采用的是高通CPU解决方案，CPU代表型号有QSD8X50系列，高通的这些CPU都是基于ARM Cortex-A8架构，代表型号的手机有HTC G7，G10，G11......

总之目前安卓手机所使用的CPU几乎都是三星、TI(美国德州仪器）还有高通（代表型号是Snapdragen系列,msm7XXX系列和QSD8X50系列）这三家厂商生产的。（NVDIA是后起之秀，不过得益于他在民用板卡制造业的基础，其CPU的开发能力和性能还是不可小嘘的，而且他开发出了第一个应用于手机的双核CPU Tegra2系列，很强势。）

以上三家CPU生产商对应的手机制造商分别为三星（三星自产自销，偶尔把CPU卖给像魅族这样的国内厂家，还有苹果前4代产品也是用的三星的U，虽然加入了他们自己的改进）、摩托（摩托的安卓手机几乎全部采用TI的CPU）、最后是HTC，HTC和高通简直就是穿一条裤子的。

其中三星目前应用于高端手机的CPU是S5PC系列，具体型号有S5PC100（代表机型魅族M9）、S5PC110（代表机型三星I9000）和S5PC200（主要用于平板电脑）。S5PC系列CPU都是基于ARM Cortex-A8架构（性能强于ARM11近3倍），S5PC系列算是目前A8架构里面性能最强的，得益于其内置的强大的SGX540 2D/3D加速核心（IPhone4用的也是这一系列的cpu，但是内置的是SGX535显示核心，稍弱于I9000的3D性能）

不管是哪家厂商生产的CPU都需要有ARM公司授权才能生产（ARM才是幕后老大），不管代号是什么用的什么CPU，都是基于ARM架构，如果明白了ARM架构是如何发展分类的，就明白了目前智能手机、平板电脑的CPU性能和档次。

下文是引用网上一位高人的讲解，我加了一些解释，看了以后你就会明白咱们小5的CPU属于什么档次，有多大能力。

能支持智能系统的ARM核心有以下几类：

ARM9：（这一核心的CPU多应用于各大厂商的低端产品）指令集ARMv5，5级流水线，1.1DMIPS/MHz

ARM10E：（这一代的CPU在手机上比较少见，可能是被ARM11很快取代了）指令集ARMv5，intel获得授权后发展的，如PXA270，PXA210系列，6/7级流水线，1.35DMIPS/MHz

ARM11：（咱们的小5就是用的这一代的产品，包括当年火的发烫的M8也使用的这一代的CPU，都是由三星在此架构上开发出来的不同版本的S3C6410系列，当时M8考虑功耗把这颗CPU频率所在了667Mhz上，而咱们的小5是直接使用的默认频率800Mhz，得益于三星良好的优化和改造，57晚于M8上市几个月，频率自然要比M8高了，三星还是要留一手的）指令集ARMv6，8级流水线，1.25DMIPS/MHz

Cortex-A8：（这一核心架构多见于10年上市的安卓手机上，其提供了近3倍于ARM11架构的性能）指令集ARMv7-A，13级整数流水线，超标量双发射，2.0DMIPS/MHz，标配Neon，不支持多核

Scorpion：（这是高通在A8基础上独自开发的核心，就是大家常说的Snapdragen系列，包括HTC G7、G10、G11....都是用的这一系列的CPU，HTC是高通的忠实粉丝，从Winmobile时代一直延续至今）指令集ARMv7-A，高通获得指令集授权后在A8的基础上设计的。13级整数流水线，超标量双发射，部分乱序执行，2.1DMIPS/MHz，标配Neon，支持多核

Cortex-A9：（NVDIA就是在这一架构基础上开发出来的Tegra 2系列双核CPU，其性能是A8架构的近2.5倍，最关键的是NVDIA在这颗CPU中集成了自家的显示芯片，性能可观很值得期待。）指令集ARMv7-A，8级整数流水线，超标量双发射，乱序执行，2.5DMIPS/MHz，可选配Neon/VFPv3，支持多核

Cortex-A5：（这个系列很可能取代ARM11和ARM9，成为下一代的低端之王）指令集ARMv7-A，8级整数流水线，1.57DMIPS/MHz，可选配Neon/VFPv3，支持多核

Cortex-A15：（这个系列目前在手机上还看不到，是下一代的ARM核心架构，性能必定领先于Cortex-A9）指令集ARMv7-A，超标量，乱序执行，可选配Neon/VFPv4，支持多核

*目前只有指令集ARMv7-A的核心才能在Android2.2上支持Adobe Flash。(说了半天就这点和咱们的小5最密切相关,哈哈哈哈）**

   。。。。。以下内容只对想了解更多知识的同学开放，如果是一致耐着性子读到这里的同学现在可以去玩别的了。。。。。。。

DMIPS是ARM公司提出的一项衡量CPU通用计算能力的参数，参数越高，性能越强（仅代表通用计算能力，2D/3D和多媒体能力还要看所集成的显示核心和其他辅助核心的好坏），具体解释为CPU每Mhz所能提供的通用计算数据量。
Neon是什么？Neon是ARM核心附带的浮点SIMD引擎，可以把它当一个DSP用，可以把它理解为桌面CPU上的SSE，SSE2。合理的利用可以增强处理器在游戏、多媒体中的表现，当然需要软件支持。标准的Neon宽度是64bit。A9的Neon相对A8略有升级。
如果不使用Neon，就只能有CPU自带的VFP进行浮点运算。标准A8的VFP没有管线化，速度是比较低的。A9的VFP管线化后，效能有明显提升，但还是不如Neon。

超标量：A8 A9 A15都是超标量结构，他们具有两条流水线，一个周期可以发射最多两条指令进行执行。因此同频效能比ARM9 ARM11等高的多。

Cortex-A5是Cortex-A家族中的小弟，功耗较低，单位功耗的效能很高，用于代替ARM9和ARM11占据低端市场。
Cortex-A15是最新发布的，作为高端产品出现，目前资料不多。

Scropion是高通根据Cortex-A8修改的。关键的特点是同频下比A8节能30%，或者同功耗的频率高25%。
Scorpion具有部分A9的特性，如乱序执行，管线化的VFP，支持多核。此外，Scorpion的Neon SIMD引擎（高通称之为VeNum）宽度为128bit，是A8和A9的两倍，能提供更强劲的浮点运算支持，并且在不需要的时候可以关闭一半变成64bit以节省能源。总体上，Scorpion是具有部分A9特性的A8，高频率节能浮点加强版。

1.2 工艺与频率、功耗
这三者是密切相关的，当然频率与SOC的后端设计也有很大关系。
根据参考文献，45nm工艺可以比65nm节省30%的能耗。
45nm Scorpion在1.0GHz、1.2GHz和1.5GHz下的典型功耗是350mW、420mW和650mW，其中1.5GHz下已经需要加压，功耗上升更多。根据以上信息我们可以推测出

Cortex-A8虽然性能强劲，但不是省油的灯。于是新一代mid主控在45nm、55nm下动辄1.2GHz的主频，能耗有点让人担心。
当然，如果采用的GP工艺，可能会好些。同样制程的工艺，可以分为LP和GP。
LP是Low Power，降低漏电，使得芯片在闲置状态下的能耗最低。
GP是General Purpose，可以在相同的满载能耗下达到比LP更高的频率，但是闲置状态下功耗高。
国际大厂用于手机的SOC一般都采用LP工艺，以降低待机功耗，毕竟手机大部分时间都在待机。
1.3 视频的“硬解”与“软解”
在Android下，个人认为硬解就是通过芯片自带的加速器进行解码，无论用的是DSP还是硬布线的**。
软解就是通过软件使用ARM核心进行解码，ARM作为一个通用核心做视频解码，自然效能不会太高，并且依赖软件的算法，一般普遍使用的就是FFMPEG对ARM进行优化，调用neon等。

不过就我个人的使用经验而言，1GHz的Cortex-A8处理器，使用rockplayer，vplayer等基于FFMPEG的软件解码，只能勉强解码480p的视频。对于848×480，24分钟100M左右的RMVB视频，大部分时间都无法达到满帧，在遇到高码率的动态场景时，帧数降到个位数，会有很明显的卡顿掉帧。
在Tegra 2的A9平台上表现稍好，仍不能满帧。估计是播放软件无法完全利用2个核心，如果两个核心充分利用，解决480p RMVB应该没有问题。

总体而言，1GHz A8处理器软解RMVB基本是RK27 MP4的水平。如果你的眼睛比较挑剔，就要注意了。一些A8软解720p RMVB流畅的说法，基本都是不实际的。