华为为什么要在麒麟9000S/9010上使用超线程技术, 它究竟有什么用

小伊评车2024-05-06 19:03:13  138

文 | 小伊评科技

麒麟9000S在发布之后,除了工艺和5G基带之外,还有一个令人始料未及的技术出现——“CPU超线程”技术。

麒麟9000S的核心数量是4+4(四大核+四小核),四颗大核心则采用了超线程技术,每颗核心分别多拥有一个处理线程

所以麒麟9000S的CPU总规格是8核心4线程。

简单理解,你可以认为麒麟9000S有12个“处理单元”

而传统的高通以及联发科的SOC(以目前上市的为准)都是8核设计,无超线程技术,也就是一共只有8个“处理单元”

在最新发布的麒麟9010上,华为用上了更新、规模更大的Taishan超大核,但却依旧保留了超线程技术。(1+3+4+4)

麒麟9000S以及麒麟9010也成为目前手机行业唯一采用超线程技术的SOC没有之一。

那么本文我们就来好好解答一下,为什么华为麒麟9000S/9010要采用超线程技术;以及这个技术所能带来的体验提升以及优劣势。

01

麒麟9000S其实是服务器CPU架构魔改。

大家请看上图,这是麒麟9000S的CPU结构图(左侧是麒麟9000、右侧麒麟9000S),其中麒麟9000S的CPU核心名为“TaishanV120”。

Taishan核心并非是第一次出现,它最早其实是被用在了华为所研发的服务器级处理器——鲲鹏系列处理器上

大家请看下图,这是发布于2020年的鲲鹏920的核心架构图,在Core一栏中很清楚的写着“TaiShan Core

根据后续的资料显示,鲲鹏920所搭载的核心型号就是“TaiShan V110”,相比麒麟9000S上的“TaiShan V120”在命名上要落后一代。

而根据当年的鲲鹏系列CPU演进图上明确表示,下一代鲲鹏系列处理器鲲鹏930将会支持SVE(超线程技术)。

这下,谜底基本也就揭开了,被用在麒麟9000S上的Taishan V120大概率就是原本将要被用在服务器级鲲鹏930上的CPU核心。

这也就解释了,华为为什么要在一款移动端处理器上采用“超线程技术”的原因,因为这本身并不是一款专门为移动端量身定制的核心架构

02

超线程技术有什么用?为什么其他手机芯片不用?

我们先来解释一下什么叫做超线程技术

一般来说,一颗CPU核心里面只有一个处理预算单元(PU)以及一个架构状态单元(AS),所以,在同一时间一颗CPU核心只能处理一个软件线程。

举个例子,你就可以把核心当作一个人,这个人原本只有一个大脑+一双手,在同一时间他只能做一件事(一心一意),这件事做完了才能做下一件事。(顺序执行)

而超线程技术就是给这个人又增加了一个大脑(但是手还是一双,如果再增加一双手那就是多了一颗核心了),并且还加入了中断机制。

超线程技术

换言之,再加入了超线程技术之后,这个人就可以在工作期间切换工作,一会干这个工作,一会干那个工作,从而一定程度上提升了并联效率

但是你说他有没有弊端?当然是有的,一个人同一时间干一个工作快还是干两个工作快呢?当然是前者更快。

所以,超线程技术会造成CPU单核性能的降低。

而且,在外部条件一致的情况下,超线程技术还会导致芯片漏电功率的提升,简而言之就是增加芯片的运行功耗

比如,ARM自己搞的Cortex A65架构就支持超线程的能力。

但是根据ARM的测试,A65相比于A55其性能高30%、功耗高30%(动态功耗能效一致)但是漏电率却高了50%。

漏电率越高芯片的运行功耗就越高,比如大家现在都耳熟能详的骁龙888处理器之所以功耗爆炸和漏电率就有直接的关系。

而手机这种完全的无源设备,对于功耗的敏感值是非常高的

所以,手机芯片厂商对于使用超线程技术都是非常谨慎的。

而且,手机系统和桌面CPU服务器CPU的使用场景有很大的不同,他对于多核性能的依赖程度并不高。

大家可以思考一下,你在手机上会同时操作多个软件么?并不会,因为你的台前应用最多只有两到三个。

其他后台应用大多都会被系统“冻结”

这一点在IOS系统上最为明显,也就是大家熟知的墓碑机制。也正是因为如此,到目前为止苹果A系列芯片就只有6颗核心。

所以到目前为止,在手机系统上能够体现超线程价值的场景其实只有一个——“解压缩”。

根据目前的测试,麒麟9000S/麒麟9010在解压缩方面的速度确实要强于其他手机。

这就是超线程所带来的好处。

03

华为为什么要坚持使用超线程?

前文我们提到,超线程技术对于现阶段手机系统的提升幅度并不大。

麒麟9000S使用超线程可能是因为直接移植了服务器端的CPU架构,没来得及调整。

但是麒麟9010所使用的全新超大核却依旧延续了超线程技术,这是为什么呢?

其实,超线程也并非完全没有用,假设手机厂商对自己系统足够自信,可以非常精准且高效的分配线程。

那么超线程技术就会爆发出非常高的价值。

比如把一些长期需要运行的服务,比如网络连接、一些系统服务等都放置在小核心的线程上去高效运行,其整机功耗可能就会出现降低。

这就需要芯片厂商和终端以及系统厂商要有非常紧密的合作,目前来看全球范围内只有华为和苹果才拥有这样的能力。

end 希望可以帮到你

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