如果大家關(guān)注手機(jī) SoC（即 System on Chip 系統(tǒng)級(jí)芯片， 大家俗稱的「處理器」就是 SoC 的一部分）的話，應(yīng)該對(duì) ARM 和 Cortex 這兩個(gè)名字不會(huì)感到陌生。在智能手機(jī)市場(chǎng)中，除了極少數(shù)來(lái)自 Intel 的產(chǎn)品，無(wú)論你的手機(jī) SoC 來(lái)自的是高通、聯(lián)發(fā)科、三星還是蘋(píng)果，CPU 部分采用的幾乎都是從英國(guó) ARM 公司買(mǎi)來(lái)的架構(gòu)。

　　在過(guò)去幾年中，雖然高通、蘋(píng)果、三 星等越來(lái)越多的廠商紛紛開(kāi)始使用 ARMv8 指令集來(lái)打造自己的高端 CPU 架構(gòu)，但 ARM 的提供的公版 CPU 架構(gòu)依舊占據(jù)著手機(jī)處理器巨大的份額，特別是在廣大的中低端市場(chǎng)，直接用 ARM 準(zhǔn)備好的公版架構(gòu)要比「折騰」自主架構(gòu)更加劃得來(lái)。

　　現(xiàn)在廣泛采用的 ARM 公版 CPU 架構(gòu)主要有 A53、A57、A72 三種，其中 A53 偏重低功耗，性能相對(duì)較差，A57 和 A72 則偏重性能，A72 是 A57 的小幅度改良版本。

　 　在定位高端的 SoC 的 CPU 中，為了同時(shí)兼顧性能和功耗，常常會(huì)把 A57/A72（大核）和 A53（小核）混合在一起使用——也就是通常所說(shuō)的 big.LITTLE 架構(gòu)。比如說(shuō)，高通「烤龍」810 采用了 4 個(gè) A53 和 4 個(gè) A57 核心，晚些時(shí)候推出的麒麟 950/955 則采用了 4 個(gè) A53 和 4 個(gè) A72 核心。而在銷量更高的中低端市場(chǎng)中，則基本是低成本的 A53 的天下，高通驍龍 617/625、聯(lián)發(fā)科 Helio P10 等 SoC 的 CPU 部分均采用了 A53 架構(gòu)。

　　發(fā)熱讓手機(jī) CPU 無(wú)法「火力全開(kāi)」

　　從現(xiàn)階段的性能表現(xiàn)看，低性能、低發(fā)熱的 A53 架構(gòu)已經(jīng)足以讓簡(jiǎn)單的日常操作「不卡」，但如果想保證渲染復(fù)雜網(wǎng)頁(yè)、玩大型游戲、渲染視頻這一類的任務(wù)流暢，或者讓打開(kāi) app 的速度更快，還得指望高性能的 A57 或者 A72 架構(gòu)。

　　但無(wú)論是 A57 還是改進(jìn)版的 A72，在 CPU「火力全開(kāi)」、以最高性能運(yùn)行的情況下，發(fā)熱量都非常大，超過(guò)了手機(jī)本身所能承受的最高限度。由于這個(gè)原因，采用 A57/A72 架構(gòu)的 CPU 是無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行在最高性能模式下的。

　 　在進(jìn)行打開(kāi) app、渲染網(wǎng)頁(yè)這種只需要在很短暫的時(shí)間內(nèi)需要 CPU 全速運(yùn)轉(zhuǎn)的任務(wù)時(shí)，由于完成任務(wù)后，CPU 會(huì)迅速?gòu)母甙l(fā)熱的「滿血」?fàn)顟B(tài)恢復(fù)到低發(fā)熱、可以持續(xù)運(yùn)行的「常規(guī)」?fàn)顟B(tài)，因此 A57/A72 的 CPU 部分產(chǎn)生的高熱量往往不是什么問(wèn)題。其實(shí)，正是由于采用 A57/A72 的 CPU 可以在短時(shí)間內(nèi)「火力全開(kāi)」，才讓高配置的旗艦機(jī)用起來(lái)比中低端手機(jī)更快。

　 　不過(guò)在進(jìn)行需要 CPU 長(zhǎng)時(shí)間處于高性能狀態(tài)的任務(wù)時(shí)，比如長(zhǎng)時(shí)間玩 3D 游戲或者渲染視頻，由于 CPU （以及 GPU）產(chǎn)生的熱量過(guò)高，為了保證手機(jī)不被「燒壞」，系統(tǒng)會(huì)強(qiáng)制 CPU（以及 GPU）降頻甚至部分關(guān)閉，導(dǎo)致性能大幅度下滑，手機(jī)變卡。比如在玩 NBA 2K 這種大型游戲時(shí)，即使是使用旗艦手機(jī)（特別是安卓旗艦），手機(jī)也常常會(huì)「越玩越熱、越熱越卡」，就是這個(gè)原因。

　　那么有沒(méi)有一種 CPU 架構(gòu)，在以最高的性能模式下運(yùn)行時(shí)，發(fā)熱依然在手機(jī)散熱承受的范圍內(nèi)同時(shí)還能兼具 A57/A72 的高性能呢？這就是 ARM 的新一代 Cortex-A73 CPU 架構(gòu)的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

　　A73 架構(gòu)：最高性能也不熱

　　Cortex A73 是 ARM 剛剛在 Computex 2016 臺(tái)北國(guó)際電腦展上發(fā)布的，我們先來(lái)看看它的部分參數(shù)。

　　和 A53/A57/A72 一樣，A73 依然采用了 64 位的 ARMv8 架構(gòu)，最高主頻 2.8GHz，支持 big.LITTLE 大小核設(shè)計(jì)，可以使用 10 納米、14/16 納米甚至「古老」的 28 納米工藝。

　 　在 10 納米制程工藝下，相比 16 納米制程的 A72，A73 在性能提高 30% 的同時(shí)，功耗降低了 30%。而在同樣使用 16 納米制程的情況下，A73 的綜合性能表現(xiàn)比 A72 提高了 10%，SIMD 多媒體處理性能提高 10%，內(nèi)存性能提高 15%。

　　不過(guò) A73 最大的驚喜不是絕對(duì)性能的提升，而是在最高性能狀態(tài)下的發(fā)熱表現(xiàn)。

　 　我們?cè)谏厦嫣徇^(guò)，無(wú)論是 A57 還是 A72 架構(gòu)，處理器在最高性能模式下的發(fā)熱都非常巨大，無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。而根據(jù) ARM 提供的信息，A73 在最高性能模式（peak performance）下運(yùn)行時(shí)，它的發(fā)熱和在可長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行的持續(xù)性能模式（sustained performace）下幾乎完全相同。換句話說(shuō)，采用 A73 架構(gòu)的 CPU 可以持續(xù)在最高性能模式下運(yùn)行，而不會(huì)因?yàn)樘幚砥鬟^(guò)熱而被強(qiáng)制降頻——這是之前任何一代的 ARM 處理器都沒(méi)有的。

　　不過(guò)這里需要說(shuō)明的是，在一個(gè)完整的手機(jī) SoC 包含了 CPU（處理器）、GPU（顯卡）、ISP（圖像信號(hào)處理器）、DSP（數(shù)字信號(hào)處理器）、內(nèi)存控制器、通訊基帶等眾多組件。除了我們上面聊的 CPU 之外，GPU 是另一個(gè)發(fā)熱大戶。因此，即使芯片廠商給自家的處理器換上了 A73 架構(gòu)（或者修改過(guò) A73），也不能完全保證手機(jī)在使用中不會(huì)出現(xiàn)過(guò)熱降頻的情況。

       讓千元機(jī)擁有旗艦機(jī)的性能

　　除了讓 CPU 可以長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行在最高性能模式，對(duì)購(gòu)買(mǎi)智能手機(jī)用戶來(lái)說(shuō)，A73 還有一個(gè)可能更加實(shí)在的好處——大幅提高中低端 SoC 的性能。

　 　我們知道，CPU 的生產(chǎn)成本和核心面積直接相關(guān)。在制程相同的情況下，核心面積越大意味著成本越高。例如，一個(gè) A57 的核心面積大概是一個(gè) A53 的四倍，所以同樣是 8 核處理器和 28 納米制程，「4 個(gè) A53+4 個(gè) A57」的驍龍 810 的核心面積要比「8 個(gè) A53」的驍龍 615 的核心面積大很多，成本自然也要高的多，所以現(xiàn)在的廉價(jià) 8 核處理器基本都采用了 A53 架構(gòu)，除了廠商熱衷于宣傳的「更省電」之外，最重要的原因還是為了省錢(qián)。

　　不過(guò)這種選擇很可能隨著 A73 架構(gòu)的應(yīng)用而發(fā)生根本改變。

　　根據(jù) ARM 和外媒 Android Authoriy 提供的數(shù)字，每個(gè) A73 的核心面積不足 0.65 平方毫米，大約相當(dāng)于兩個(gè)低功耗的 A53 核心。也就是說(shuō)，芯片廠商可以在 CPU 核心面積不變的前提下，把 4 個(gè) A53 核心換成 2 個(gè) A73 核心。

　　我們知道，聯(lián)發(fā)科 Helio P10、驍龍 617 等千元機(jī)中廣泛采用的 SoC 采用的都是 8 核 A53 設(shè)計(jì)，而有了 A73 之后，就可以在核心面積不變的情況下，把 CPU 變成「2 核 A73 + 4 核 A53」這樣的 6 核設(shè)計(jì)。

　 　根據(jù) ARM 提供的數(shù)據(jù)，在換用這種 6 核心設(shè)計(jì)后，相比 8 核 A53，CPU 的單核性能可以提高高達(dá) 90%，多核性能也可以提升 30%。由于目前大多數(shù) app 對(duì)多核的利用率并不算高，理論上來(lái)說(shuō)，兩個(gè) A73「大核」的表現(xiàn)并不會(huì)比現(xiàn)在頂級(jí) SoC 使用的 4 個(gè) A57/A72「大核」差上多少，而且這還是在功耗和發(fā)熱更低的情況下實(shí)現(xiàn)的。

　　也就是說(shuō)，有了 A72 架構(gòu)，在成本沒(méi)有多少變化的情況下，是完全可以讓千元機(jī)上使用的 SoC 擁有旗艦機(jī)的 CPU 性能的，然而……

　　「真·千元旗艦」就要來(lái)了？

　 　CPU 媲美旗艦機(jī)并不代表 SoC 的整體性能也可以媲美，芯片廠商依然可以通過(guò)工藝制程、主頻、GPU 性能的區(qū)別，來(lái)拉開(kāi)不同檔次之間 SoC 的差距。但可以確定的是，隨著 A73 架構(gòu)的普及，SoC 之間的差距將明顯縮小，未來(lái)因?yàn)椤杆俣瓤臁苟x擇購(gòu)買(mǎi)高配手機(jī)的必要性將進(jìn)一步減小。

　　其實(shí)在對(duì)外展示 Cortex A73 架構(gòu)之前，ARM 已經(jīng)在和芯片廠商合作開(kāi)發(fā)相關(guān)的產(chǎn)品。也就是說(shuō)，當(dāng)你正在閱讀這篇文章的時(shí)候，包括華為、Marvel、聯(lián)發(fā)科在內(nèi)的芯片廠商已經(jīng)在馬不停蹄地開(kāi)發(fā)基于 A73 架構(gòu)的 SoC。

　　不出意外的話，我們?cè)诮衲昴甑拙蜁?huì)看到基于 A73 架構(gòu)的 SoC 了，至于相關(guān)的手機(jī)產(chǎn)品，我們應(yīng)該還需要等到明年。而到了那時(shí)候，「千元旗艦」可能就不再是一個(gè)宣傳詞匯，想想還有點(diǎn)小激動(dòng)呢。