移動計算的發(fā)展速度幾乎超出了所有人的預期，在單核、雙核過去后，四核心潮流又涌動而來。雖然相比核心數(shù)量，核心架構的關注度要低一些，但它的重要性和進化幅度一點也不遜色。從早期的Cortex–A8，到目前主流的Cortex-A9，再到前不久三星發(fā)布的全球首款Cortex-A15架構處理器Exynos 5，核心架構的改進一直在穩(wěn)步向前。那么，架構變化是怎樣影響CPU性能的?Cortex-A15架構的處理器又有哪些優(yōu)勢呢?

Cortex-a15是由英國ARM公司推出的一款高性能處理器架構，它于2012年正式發(fā)布。cortex-a15在性能上得到了大大改進，相比于早期版本的cortex-a9，性能提升了5倍。另外，cortex-a15還支持更高效的指令集，運行速度更快。cortex-a15在應用領域非常廣泛，它主要用于高性能的移動設備，如智能手機、平板電腦和筆記本電腦。此外，它還被廣泛應用于嵌入式系統(tǒng)和服務器領域。cortex-a15的主要優(yōu)勢在于其高性能、低功耗和高度可擴展性。在技術上，cortex-a15的優(yōu)勢主要在于其設計具有“管線抽象”和“超標量流水線”的特點。這使得cortex-a15的指令執(zhí)行效率更高，能夠更快地處理數(shù)據(jù)和應用程序。另外，cortex-a15還支持多個核心，這意味著它可以更好地應對高負載的情況。

Cortex-A15 MPCore處理器，相比當前的高級智能手機處理器，可在同等功耗水平上帶來5倍的性能提升。Cortex-A15處理器基于ARMv7-A Cortex微架構，單個處理器集群內(nèi)擁有1-4個SMP處理核心，彼此通過AMBA 4技術互聯(lián)，支持一系列ISA，能夠在不斷下降的功耗、散熱和成本預算基礎上提供高度可擴展性解決方案，廣泛適用于下一代智能手機、平板機、大屏幕移動計算設備、高端數(shù)字家庭娛樂終端、無線基站、企業(yè)基礎架構產(chǎn)品等等。 該處理器主頻最高可達2.5GHz，并可根據(jù)不同應用領域靈活調(diào)整，比如智能手機和移動計算的1-1.5GHz單/雙核心、數(shù)字家庭娛樂的1-2GHz雙/四核心、家庭和Web 2.0服務器的1.5-2.5GHz四/八核心乃至更大規(guī)模互聯(lián)。

對于Cortex-A9架構設計高效而精簡。典型的Cortex-A9架構每個核心配置了兩個解碼引擎，每個時鐘周期可以執(zhí)行兩條解碼命令。浮點單元配置方面，Cortex-A9架構搭配了一個VFPv3浮點引擎和一個NEON多媒體指令引擎。整數(shù)單元配置上，兩個ALU單元、一個地址單元和一個乘法單元，組成了Cortex-A9的整數(shù)計算模塊。緩存配置方面是32KB L1指令緩存和32KB L1追蹤緩存，以及1MB L2緩存。

那么Cortex-A15的變化在哪里呢?從這張簡略的Cortex-A15核心架構圖上來看，典型的Cortex-A15架構每個核心的指令解碼單元增加了一個，達到了3個，這樣每周期可以處理三條指令，指令解碼效能理論上比Cor tex-A9提升了33%。在浮點計算性能方面，Cortex-A15使用了兩個VFP v4引擎和兩個NEON引擎，相比前代Cortex-A9的VFP v3引擎而言，VFP v4支持IEEE 754浮點規(guī)范，性能大約提升一倍。整數(shù)方面，Cortex-A15擁有兩個地址引擎，雖然在ALU和MUL配置方面和Cortex-A9相當，但是整體性能也要提升不少。Cortex-A15的緩存設計沒有太大變化，不過借由內(nèi)部架構的加強，Cortex-A15輕松勝出Cortex-A9基本上是毫無疑問的。

舉例：三星Exynos 5處理器

Exynos 5處理器有雙核和四核兩個版本，首批發(fā)布的型號為雙核版本Exynos 5 Dual。目前已知的參數(shù)有：采用32nm HKMG(High-K絕緣層+金屬柵極)工藝制造，屬于32bit-RISC架構的SOC片上系統(tǒng)處理器。Exynos 5 Dual擁有兩個Cortex-A15核心，高主頻1.7GHz，每個核心擁有獨立64KB L1緩存(共計128KB)和共有1MB L2緩存。內(nèi)存部分，新的處理器可以支持雙通道LPDDR3/DDR3 800MHz，大帶寬可以達到12.8GB/s。這樣的帶寬可以應付高分辨率下桌面刷新、3D游戲、高清視頻解碼等應用需要。

在很多用戶比較關注的圖形處理部分，Exynos 5采用的是來自于ARM原生Mali-T604。這顆GPU的API可以支持DirectX 11(GPU功能只支持到Direct3D featurelevel 9.3)和OpenCL 1.1，因此可以支持GPGPU計算。三星官方宣稱Exynos 5 Dual的圖形性能至少是上代Exynos 4的兩倍。