Em setembro de 2013, a Apple seguiu as regras dos lançamentos anteriores de produtos e lançou a última geração do celular iPhone 5S. Além de trazer tecnologias e aplicações inovadoras como reconhecimento de impressão digital e coprocessador M7, o maior destaque vem do seu mais recente processador A7. Sendo o primeiro processador de 64 bits aplicado a smartphones, a Apple mais uma vez lidera a tendência. Após o anúncio do novo produto, Anand Chandrasekher, ex-CMO da Qualcomm, gigante dos processadores da indústria, disse certa vez que “o processador A7 é apenas um truque de marketing criado pela Apple e não tem significado prático para os usuários”. O fato é verdade como ele disse?
Mas o esclarecimento subsequente das observações e rumores da Qualcomm de que a Samsung lançará processadores de 64 bits ao mesmo tempo nos faz acreditar que os processadores móveis entrarão na era de 64 bits, e o recente lançamento do primeiro processador de 64 bits da Qualcomm, Snapdragon 410, fortaleceu nossa visão. Então, por que precisamos de processadores de 64 bits?
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Por que a Qualcomm e a Broadcom estão competindo por processadores de 64 bits
Por que usar processadores de 64 bits?
No início, podemos usar um exemplo simples para ilustrar os benefícios dos processadores de 64 bits:
"Há uma enorme biblioteca com muitas coleções de livros e há um administrador para ajudá-lo a encontrar livros. O administrador tem 32 assistentes que andam de bicicleta para pegar os livros e depois entregá-los ao administrador Um dia, um emprestador de livros chega e quer todos os livros sobre dinossauros. Há 65 livros relacionados na biblioteca, então os assistentes precisam fazer três viagens para conseguir 32 livros, e a segunda viagem também exige que um assistente faça uma viagem. [Vá para a versão gráfica]
Por que Qualcomm e Broadcom estão competindo por processadores de 64 bits
O que, uma analogia tão simples não dá a todos uma compreensão preliminar de todo o conceito?
A operação do iPhone é semelhante a esta.
Como isso se reflete em termos de tecnologia?
Normalmente o ARM é de 32 bits, ou seja, 32 bits. Ou seja, quando a CPU executa o comando, cada instrução é representada por 32 bits, e normalmente a CPU executa apenas uma instrução por ciclo de clock (ou seja, 1/frequência). abaixo:
Instrução addA, B
Os primeiros 8 bits são o código de instrução, que a CPU reconhece como realizando adição. Os seguintes A e B têm apenas 32-8=24 bits. Em outras palavras, os dois últimos adendos são O comprimento total é de 12 bits, e o comprimento máximo expresso em decimal é 4095
. bits, ou seja, A e B são 28 bits respectivamente, e o máximo expresso em decimal é 268435455.
Em outras palavras, originalmente uma instrução de 32 bits poderia calcular até 4095+4095, mas agora pode calcular 268435455+268435455 Para calcular esses dados, uma instrução de 32 bits precisa calcular mais de 65.000 vezes, o que significa. leva mais de 65.000 vezes para calcular.
Este é apenas um exemplo de adição. A situação real é muito complicada, mas em geral, um processador de 64 bits pode fazer mais coisas do que um processador de 32 bits ao mesmo tempo. Por exemplo, o problema da memória 4G que preocupa Zhonghei:
Originalmente, o máximo de 32 bits representa 4294967296 = 4G, então o alcance máximo de salto suporta 4G, e mais memória não pode ser usada.
Agora a representação máxima de 64 bits é 18446744073709551616=18446744073G, então quase não há limite superior
Mas!! a capacidade de chamar mais memória.No entanto, é improvável que o iPhone tenha uma memória RAM embutida tão grande em um futuro próximo, e certamente não atingirá a memória física endereçável máxima do A7 de 256 TB:
Neste caso, por que a Apple se preocuparia em incorporar um processador de 64 bits? Já rejeitamos a chamada visão artificial no início do artigo, vamos explorar mais.
Do ponto de vista superficial, o desempenho do processador A7 de 64 bits é duplicado em comparação com o A6 de 32 bits e contém o dobro de registros inteiros e de ponto flutuante que o A6. Para que o chip carregue mais dados de uma vez, significa que deve haver menos acessos consecutivos ao cache ou à memória, o que fará com que a unidade de computação do núcleo fique ociosa aguardando o processamento digital por menos tempo.
Para aproveitar efetivamente o novo chip, os desenvolvedores de aplicativos iOS devem aproveitar as vantagens da computação inteira de 64 bits. Ao mesmo tempo, pode aproveitar melhor a estrutura NEON da ARM.
As vantagens explicadas acima são muito boas para software de 64 bits. Mas para código de 32 bits, a Apple também admitiu que seu desempenho no A7 não é tão rápido quanto na versão de 64 bits do software. Isso ilustra a desvantagem de executar código de 64 bits: quando sua unidade de dados é duas vezes maior, por exemplo, um número inteiro longo ocupa 4 bytes em um iPhone com chip A6, mas 8 bytes em um iPhone com chip A7. Você precisa do dobro da memória para armazenar o mesmo tamanho de informações.
Portanto, para toda a cadeia ecológica, apenas mais aplicações de 64 bits podem refletir as vantagens do seu processador A7. A ideia de impulsionar o progresso do software por meio desse tipo de inovação de hardware é a forma como a Apple sempre fez negócios.
Ao mesmo tempo, este enorme progresso tecnológico pode provocar mudanças radicais na indústria de jogos. No mínimo, isso pode trazer uma interface de aceleração gráfica OpenGLES3.0 mais rica e um chip de processamento gráfico mais poderoso.
Impacto em toda a indústria
Você ainda se lembra dos comentários feitos pelo ex-CMO da Qualcomm sobre o processador de 64 bits da Apple no início do nosso artigo? Na verdade, o que quero enfatizar é “antigo”. Por causa dessas observações, Anand foi transferido da Qualcomm, o que mostra que a gigante dos chips móveis atribui grande importância aos processadores de 64 bits.
De acordo com um funcionário não identificado da Qualcomm: "O chip de 64 bits da Apple nos acertou. Não apenas nós, mas todos, na verdade. Ficamos boquiabertos, atordoados e despreparados. (64 bits e 32 bits) Não haverá muita diferença no desempenho agora, porque a grande maioria do software atual não pode se beneficiar disso, mas parecerá que é 32 maior., Agora todo mundo quer (64 bits). "
Este funcionário da Qualcomm revelou ainda:" O roteiro de 64 bits (da Qualcomm) está longe de ser comparável ao da Apple, porque ninguém pensa que é tão importante (de 32 bits para 64 bits). Embora este seja apenas um chip de baixo custo projetado com base na arquitetura ARM Cortex-A53, mas este é um bom começo. Comparado com a Apple, que só precisa projetar um chip por ano, a Qualcomm precisa de uma linha de produtos completa para atender aos mercados de alto, médio e baixo custo. Portanto, a Qualcomm tem um caminho mais longo a percorrer. que a próxima geração Exynos deve ser de 64 bits De acordo com Yu Nanxing, presidente da divisão SystemLSI da Samsung:
A Samsung usará uma estratégia de "duas etapas" para desenvolver processadores de 64 bits. Primeiro, a Samsung se referirá ao design da ARM para desenvolver chips de 64 bits, ou seja, a série Exynos6, em seguida, otimizará o design com base na situação real, que é a série ExynosS. versão]
Por que Qualcomm e Broadcom estão competindo por processadores de 64 bits
Quanto ao tempo de lançamento do processador de 64 bits, Yu Nanxing afirmou apenas vagamente que "estamos procedendo conforme planejado".
Além disso, a Samsung também deu a entender que os futuros dispositivos móveis serão equipados com memória como os computadores PC, que também usarão processadores de 64 bits. Afinal, a memória acima de 4GB deve ser suportada por um processador de 64 bits. Na maioria dos casos, os chips de 32 bits não podem fornecer um bom suporte para memória de grande capacidade.
Outra gigante sem fio, a Broadcom, embora não seja muito conhecida na área de processadores móveis, também aproveitou a tendência dos processadores de 64 bits e lançou processadores de 64 bits.
Broadcom disse que o novo processador também é derivado da arquitetura ARMv8 de 64 bits, mas não usa apenas a arquitetura. Em vez disso, é semelhante à Apple e à Qualcomm. Ele é desenvolvido com base no conjunto de instruções original. Possui uma arquitetura de execução superescalar fora de ordem, quatro emissores e quatro threads. Ele afirma ter o “melhor núcleo de CPU”, “o melhor acelerador de hardware” e “gerenciamento inteligente de energia”.
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Por que Qualcomm e Broadcom estão competindo por processadores de 64 bits
Broadcom planeja usar o processo de transistor tridimensional FinFET de 16nm da TSMC para fabricá-lo, o que significa que não será visto até 2015, porque esse processo está programado para ser colocado em produção em massa no início de 2015.
Mas a espera valerá a pena. Com a ajuda de tecnologia avançada, a frequência principal pode atingir acima de 3 GHz e o desempenho pode ser imaginado.
A Broadcom finalmente apontou que esse tipo de processador é direcionado principalmente aos quatro principais campos de wireless, armazenamento, rede e segurança (o valor total de mercado é de 3 bilhões de dólares americanos), por isso é uma pena que basicamente não seja encontrado em smartphones e tablets.
Nesta onda, os esforços dos fabricantes nacionais de chips não podem ser ignorados.
De acordo com um roteiro divulgado online anteriormente:
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Por que Qualcomm e Broadcom estão competindo por processadores de 64 bits
Allwinner lançará A9X no final de 2015, o que marca que também entrará na era de 64 bits, usando Cortex-A53/A57. Suspeita-se que seja um híbrido de arquitetura dupla e afirma que a GPU é 4 vezes mais poderosa do que agora.
O A9X será fabricado usando o novo processo da TSMC, mas ainda não foi determinado se será de 20 nm ou o mais avançado FinFET de 16 nm. O primeiro será produzido em massa no início do próximo ano, e o último será produzido em massa no início do próximo ano, portanto há muito tempo.
Em uma era em que todos usam 64 bits, ainda não sabemos que tipo de experiência isso nos trará. Vamos esperar e ver quais melhorias a inovação da Apple trará desta vez.
