En septiembre de 2013, Apple siguió las reglas de lanzamientos de productos anteriores y lanzó la última generación de teléfonos móviles iPhone 5S. Además de traer tecnologías y aplicaciones innovadoras como el reconocimiento de huellas dactilares y el coprocesador M7, lo más destacado proviene de su último procesador A7. Como primer procesador de 64 bits aplicado a smartphones, Apple vuelve a liderar la tendencia. Después del anuncio del nuevo producto, Anand Chandrasekher, ex CMO de Qualcomm, el gigante de los procesadores de la industria, dijo una vez que "el procesador A7 es sólo un truco de marketing creado por Apple y no tiene ningún significado práctico para los usuarios". ¿Es cierto el hecho como dijo?
Pero la posterior aclaración de los comentarios de Qualcomm y los rumores de que Samsung lanzará procesadores de 64 bits al mismo tiempo nos hacen creer que los procesadores móviles entrarán en la era de los 64 bits, y el reciente lanzamiento del primer procesador de 64 bits de Qualcomm, el Snapdragon 410, ha reforzado nuestra opinión. Entonces, ¿por qué necesitamos procesadores de 64 bits?
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¿Por qué Qualcomm y Broadcom compiten por los procesadores de 64 bits?
¿Por qué impulsar los procesadores de 64 bits?
Al principio, podemos usar un ejemplo simple para ilustrar los beneficios de los procesadores de 64 bits:
"Hay una biblioteca enorme con muchas colecciones de libros, y hay un administrador para ayudarlo a encontrar libros. El administrador tiene 32 asistentes que van en bicicleta para recoger libros y luego se los entregan al administrador. Un día viene un prestatario de libros y quiere todos los libros sobre dinosaurios. Hay 65 libros relacionados en la biblioteca, por lo que los asistentes tienen que hacer tres viajes para conseguir 32 libros, y el segundo viaje también requiere que un asistente haga un viaje. Si la biblioteca tiene 256 libros relacionados, 32 asistentes tienen que hacer 8 viajes y 64 asistentes solo necesitan hacer 4 viajes. [Ir a la versión gráfica]
¿Por qué Qualcomm y Broadcom compiten por procesadores de 64 bits?
¿Qué? ¿Una analogía tan simple no les da a todos una comprensión preliminar del concepto completo?
El funcionamiento del iPhone es similar a este. Obtiene datos de la memoria, los de 32 bits solo pueden procesar datos de 32 bits y los de 64 bits pueden obtener datos de 64 bits.
¿Cómo se refleja en términos de tecnología?
Generalmente ARM es de 32 bits, es decir, 32 bits, es decir, cuando la CPU ejecuta el comando, cada instrucción está representada por 32 bits y, por lo general, la CPU solo ejecuta una instrucción por ciclo de reloj (es decir, 1/frecuencia). Ahora, cada instrucción es de 64 bits, lo que significa que la CPU ejecuta el doble de contenido en cada ciclo que antes. a continuación:
Instrucción addA, B
Los primeros 8 bits son el código de instrucción, que la CPU reconoce como suma. Los siguientes A y B solo tienen 32-8 = 24 bits como máximo. En otras palabras, los dos últimos sumandos son La longitud total es de 12 bits y la longitud máxima expresada en decimal es 4095
. Ahora, la longitud total es de 64 bits, entonces la suma de A y B es 64-8=56. bits, es decir, A y B son 28 bits respectivamente, y el máximo expresado en decimal es 268435455.
En otras palabras, originalmente una instrucción de 32 bits podía calcular hasta 4095+4095, pero ahora puede calcular 268435455+268435455 Para calcular estos datos, una instrucción de 32 bits necesita calcular más de 65.000 veces. se necesitan más de 65,000 veces para calcular
Este es solo un ejemplo de suma. La situación real es muy complicada, pero en general, un procesador de 64 bits puede hacer más cosas que un procesador de 32 bits al mismo tiempo. Por ejemplo, el problema de la memoria 4G que le preocupa a Zhonghei:
Originalmente, el máximo de 32 bits representa 4294967296 = 4G, por lo que el rango de salto máximo admite 4G. y no se puede usar más memoria
Ahora la representación máxima de 64 bits es 18446744073709551616=18446744073G, por lo que casi no hay límite superior
¡¡Pero!! Tiene la capacidad de llamar a más memoria.Sin embargo, es poco probable que el iPhone tenga una RAM incorporada tan grande en un futuro cercano, y ciertamente no alcanzará la memoria física direccionable máxima del A7 de 256 TB:
En este caso, ¿por qué Apple se molestaría en incorporar un procesador de 64 bits? Ya hemos rechazado la llamada vista de truco al principio del artículo, exploremos más a fondo.
Desde un punto de vista superficial, el rendimiento del procesador A7 de 64 bits se duplica en comparación con el A6 de 32 bits, y contiene el doble de registros enteros y de punto flotante que el A6. Para que el chip cargue más datos a la vez, significa que debe haber menos accesos consecutivos a la memoria caché o a la memoria, lo que hará que la unidad informática del núcleo permanezca inactiva esperando el procesamiento digital durante menos tiempo.
Para aprovechar eficazmente el nuevo chip, los desarrolladores de aplicaciones iOS deben aprovechar la computación de enteros de 64 bits. Al mismo tiempo, puede hacer un mejor uso de la estructura NEON de ARM.
Las ventajas explicadas anteriormente son muy buenas para el software de 64 bits. Pero para el código de 32 bits, Apple también admitió que su rendimiento en el A7 no es tan rápido como el de la versión de 64 bits del software. Esto ilustra la desventaja de ejecutar código de 64 bits: cuando su unidad de datos es el doble de grande, por ejemplo, un entero largo ocupa 4 bytes en un iPhone con un chip A6, pero 8 bytes en un iPhone con un chip A7. Se necesita el doble de memoria para almacenar el mismo tamaño de información.
Por lo tanto, para toda la cadena ecológica, solo más aplicaciones de 64 bits pueden reflejar las ventajas de su procesador A7. La idea de impulsar el progreso del software a través de este tipo de innovación de hardware es la forma en que Apple siempre ha hecho negocios.
Al mismo tiempo, este enorme progreso tecnológico puede provocar cambios trascendentales en la industria de los juegos. Como mínimo, esto puede traer una interfaz de aceleración de gráficos OpenGLES3.0 más rica y un chip de procesamiento de gráficos más potente.
Impacto en toda la industria
¿Aún recuerdas los comentarios hechos por el ex CMO de Qualcomm sobre el procesador de 64 bits de Apple al comienzo de nuestro artículo? De hecho, lo que quiero destacar es “antiguo”. Debido a estos comentarios, Anand fue transferido de Qualcomm, lo que demuestra que el gigante de los chips móviles concede gran importancia a los procesadores de 64 bits.
Según un empleado anónimo de Qualcomm: "El chip de 64 bits de Apple nos golpeó bien. No solo a nosotros, sino a todos, en realidad. Estábamos boquiabiertos, atónitos y sin preparación. (64 bits y 32 bits) No habrá mucha diferencia en el rendimiento ahora, porque la gran mayoría del software actual no puede beneficiarse de él, pero parecerá que es 32 más grande. Ahora todos quieren (64 bits). "
Este empleado de Qualcomm reveló además: "La hoja de ruta de 64 bits (de Qualcomm) está lejos de ser comparable a la de Apple, porque nadie cree que sea tan importante (de 32 bits a 64 bits). Aunque este es solo un chip de gama baja diseñado en base a la arquitectura ARM Cortex-A53, es un buen comienzo. En comparación con Apple, que solo necesita diseñar un chip cada año, Qualcomm necesita una línea de productos completa para satisfacer los mercados de gama alta, media y baja. Por lo tanto, Qualcomm tiene un camino más largo por recorrer.
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Por qué Qualcomm y Broadcom están compitiendo por procesadores de 64 bits
Otro fabricante de chips, Samsung, también siguió los pasos de Apple. y propuso que la próxima generación de Exynos sea de 64 bits. Según Yu Nanxing, presidente de la división SystemLSI de Samsung:
Samsung utilizará una estrategia de "dos pasos" para desarrollar procesadores de 64 bits. Primero, Samsung se referirá al diseño de ARM para desarrollar chips de 64 bits, es decir, la serie Exynos6 y luego optimizará el diseño en función de la situación real. [Ir a la versión gráfica]
Por qué Qualcomm y Broadcom compiten por procesadores de 64 bits
En cuanto al tiempo de lanzamiento del procesador de 64 bits, Yu Nanxing sólo afirmó vagamente que "estamos procediendo según lo planeado". Pero no hace falta decir que todos deberían saber que este procesador se utilizará por primera vez en el buque insignia de Samsung, el Galaxy S5, el próximo año.
Además, Samsung también insinuó que los futuros dispositivos móviles estarán equipados con memoria como las computadoras PC, que también utilizarán procesadores de 64 bits. Después de todo, la memoria superior a 4 GB debe ser compatible con un procesador de 64 bits. En la mayoría de los casos, los chips de 32 bits no pueden ofrecer un buen soporte para memoria de gran capacidad.
Otro gigante inalámbrico, Broadcom, aunque no es muy conocido en el campo de los procesadores móviles, también aprovechó la tendencia de los procesadores de 64 bits y lanzó procesadores de 64 bits.
Broadcom dijo que el nuevo procesador también se deriva de la arquitectura ARMv8 de 64 bits, pero no solo utiliza la arquitectura. Más bien, es similar a Apple y Qualcomm. Está desarrollado en base al conjunto de instrucciones original. Tiene una arquitectura de ejecución superescalar desordenada, cuatro emisores y cuatro subprocesos. Afirma tener el "mejor núcleo de CPU", "el mejor acelerador de hardware" y "administración inteligente de energía".
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Por qué Qualcomm y Broadcom compiten por procesadores de 64 bits
Broadcom planea utilizar el proceso de transistor tridimensional FinFET de 16 nm de TSMC para fabricarlo, lo que significa que no se verá hasta 2015, porque está previsto que este proceso se ponga en producción en masa a principios de 2015.
Pero la espera valdrá la pena. Con la ayuda de tecnología avanzada, la frecuencia principal puede alcanzar más de 3 GHz y el rendimiento es imaginable.
Broadcom finalmente señaló que este tipo de procesador está dirigido principalmente a los cuatro campos principales de tecnología inalámbrica, almacenamiento, redes y seguridad (el valor total de mercado es de 3 mil millones de dólares estadounidenses), por lo que es una lástima que básicamente no se encuentre en teléfonos inteligentes y tabletas.
En esta ola, no se pueden ignorar los esfuerzos de los fabricantes nacionales de chips.
Según una hoja de ruta que circuló en línea anteriormente:
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Por qué Qualcomm y Broadcom compiten por procesadores de 64 bits
Allwinner lanzará A9X a finales de 2015, lo que marca que también entrará en la era de 64 bits, utilizando Cortex-A53/A57. Se sospecha que es un híbrido de arquitectura dual y afirma que la GPU es 4 veces más potente que ahora.
A9X se fabricará utilizando el nuevo proceso de TSMC, pero aún no se ha determinado si será de 20 nm o del más avanzado FinFET de 16 nm. El primero se producirá en masa a principios del próximo año y el segundo se producirá en masa a principios del próximo año, por lo que hay mucho tiempo.
En una era en la que todo el mundo usa 64 bits, todavía no sabemos qué tipo de experiencia nos traerá. Esperemos y veamos qué mejoras traerá la innovación de Apple esta vez.
