极速十分快三平台麒麟980性能表现大起底:既有情理之中,又有意料之外 | 雷锋网

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雷锋网消息,不久前外媒极速十分快三平台chipRebel然后发布了华为Mate 2极速十分快三平台0手机的拆解,并组阁 了麒麟93000处理器的透视照片,让大伙有了一窥这款让华为表示“稳了”的处理器,并首次看得人Arm全新Cortex A76 CP极速十分快三平台U和全新Mali G76 GPU的真容。

当高通和三星在2016年下五天发布骁龙835和Exynos 8895这两款使用10nm LPE工艺的产品时,麒麟9300极速十分快三平台却要能选着台积电16nm FFC工艺,一点劣势显著的体现在芯片的能耗比方面。

麒麟970我我觉得缩小了制造工艺方面的差距,但肯能其设计周期较早,错过了Arm当时最新的Cortex A75架构,要能基于Cortex A73架构设计 ,极速十分快三平台而推出较晚的骁龙845则全面基于Cortex A75和Cortex A55设计。

在这次的麒麟93000,华为终于再次集齐了最先进的制造工艺和最新的架构设计 ,从这方面来看,麒麟93000背负着比麒麟970和麒麟9300更大的期望和历史任务,有望一键复制甚至超越几年前麒麟93000的成功。

浓缩的全是精品

我我觉得华为在此前组阁 麒麟93000时表示其核心面积小于3000mm²,但实际上麒麟93000的硅片尺寸要比官宣前会 小得多,仅为74.13mm²。在CPU、GPU、NPU及内存等全面升级的请况下,麒麟93000相比去年麒麟970的96.72mm²小了300%,可说是相当惊人了。

芯片的左上角是全新的Mali G76 MP10 GPU集群,雷锋网曾介绍过,Mali G76达到Mali G72翻倍的性能只需132%的芯片面积,理论上单位面积性能提升了3000%。华为将麒麟93000的GPU面积维持在了11.97mm²,仅稍大于骁龙845中Adreno 6300的10.69mm²,远小于Exynos 9810 Mali G72 MP18的24.53mm²和苹果A12 GPU的14.88mm²。

GPU模块右侧是CPU模块,Cortex A76架构在核心尺寸方面仍然非常小巧,配备512KB L2缓存时的单核面积仅为1.26mm²,同样远小于三星自研Exynos M3“猫鼬”架构核心的3.5mm²,甚至比不含L2缓存的苹果A12的Vortex架构核心(2.07mm²)前会 小。



此次华为充分利用了Arm的新DSU集群及异步CPU配置,将麒麟93000中Cortex A76架构的高性能CPU集群细分为两组,高频率的一组运行在2.6GHz频率上,另一组Cortex A76 CPU的运行频率为1.92GHz(这应该是一个很好的能效比平衡点),每每个人运行在不同的频率和电压上,可根据不同使用场景灵活调用,有效提升实际使用时的能效比。

缓存方面,所有Cortex A76都含有推荐的512KB L2缓存配置,而Cortex A55则采用128KB缓存。在雷锋网(公众号:雷锋网)此前分析Cortex A76的文章中曾提到过,在最新的DynamIQ群集配置中,L2缓存是每个CPU核心独占的。DSU中的L3缓存则为4MB共享式设计,容量为骁龙845和麒麟970的两倍。

改进的内存延迟

SoC的存储子系统对其性能表现至关重要,麒麟970便在这方面吃了一点亏,它在高频率下运行时似乎一点现象,这使得华为不得不在 默认请况下选着降低其设备的频率,因为分析了一点性能下降,尤其是在对内存延迟敏感的工作负载中。

与麒麟970相比,麒麟93000的内存延迟得到了显着改善。测试中使用的是全部随机延迟,包括TLB未命中等在内的所有肯能的惩罚,但会 这仍然是一个重要的性能指标。

Cortex A76架构的独占L2缓存延迟非常出色,要能4ns,要能麒麟970中Cortex A73共享L2缓存延迟的一半。而4MB共享L3缓存我我我觉得与CPU核心异步运行,在测试中前会 看得人明显的延迟惩罚,但仍然在合理范围内。

对比安卓阵营的几款SoC,麒麟93000的L3缓存看起来略慢于骁龙845,肯能是肯能华为略微降低了L3缓存的运行频率;Exynos 9810的缓存延迟最大,我我觉得在内存延迟方面略有优势,但这是以很大的功耗代价冲击高频率换来的,当核心运行在合理的频率上时,Exynos 9810的优势会丧失殆尽。

(PS:苹果A12处理器在缓存和内存延迟方面都遥遥领先,在所有指标和高度上都展示了巨大的优势,让安卓阵营的所有SoC都相形见绌。)

CPU性能和能耗比

华为在发布会上表示,麒麟93000相比麒麟970可获得75%的性能提升,能耗比则比麒麟970提高58%。演讲中的PPT脚注显示其能效数据基于Dhrystone,而Dhrystone非常专注于考验CPU核心,相对在内存等一点方面我过多 给SoC带来过多的压力。

现在,使用麒麟93000的Mate 20、Mate 20 Pro及Magic 2均已上市,SPECint30006和SPECfp30006的测试成绩比华为的官宣更能体现这款处理器的真实性能水平。

下图显示了完成测试中的电能消耗量及平均功耗,左边的条形表示消耗的能量,以J(焦耳)为单位,条形越短代表耗能越少,相应的平台的传输数率越高;右边的条代表性能分数,条形越长代表性能越强。

测试成绩出人意料,麒麟93000的SPEC30006性能达到了麒麟970的2倍,甚至超过了此前基于Arm Cortex A76架构的预测。CPU的能耗比则相比麒麟970只提升了28%,全新Cortex A76架构和麒麟93000的内存子系统耗电量更大,SPECint测试中平均达到2.14W,SPECfp测试中达到2.65W,比麒麟970的1.38W和1.72W有显著增加。



从这方面来看,Arm的新架构是在以线性的法律措施提升功耗和性能,包括骁龙845的Cortex A75。当然,却说控制好性能和功耗的关系,原来 的提升法律措施我过多 能说是消极的。麒麟93000的CPU性能是苹果A12的57%~62%,功耗是苹果A12的59%~62%,二者处理相同任务消耗的能量基本相同,这有有哪些不对的呢?

相比之下,Exynos 9810是个典型的反例,在冲击高频时付出了极大的功耗代价,却要能表现出与之相匹配的性能提升,能效比极差。

在SPECint30006测试中,麒麟93000肯能说Cortex A76同样在各方面都表现出了相当均衡的性能,在403.gcc测试项中的成绩相比麒麟970提高了2.67倍。而456.hmmer和464.h264ref是SPECint30006测试中一个最强的后端绑定测试中,Cortex A76也展示了与其时钟频率及乱序4发射前端相符的分数。在一点测试中,骁龙845的内存延迟表现不太好,肯能它的L4系统缓存块在规格上我我我觉得有一点存在问题。

在SPECfp30006的结果中,麒麟93000同样展现出了大幅度的进步。总而言之,麒麟93000在所有测试中全是着全面改进,在性能和能耗方面的表现都非常出色。麒麟93000以及Arm的Cortex A76都兑现了大伙的承诺,甚至超过了此前大伙根据官方消息所做的预测。

当然,麒麟93000的绝对性能还无法与苹果的A12相比,但会 一点请况很肯能在接下来的几代中我过多 存在过多变化,大慨在安卓阵营的有有哪些SoC厂商设计出更好、更健壮的内存子系统然后前会是原来 。

GPU性能和能耗比

GPU的性能和能耗比一个劲是麒麟9300和麒麟970的一大痛点,而麒麟93000是世界上第一款使用了Arm全新Mali G76 GPU的SoC,华为表示麒麟93000的GPU性能相比麒麟970提升46%,能耗比则大幅提升178%。

在3DMark Sling Shot Extreme Unlimited的图形测试中,Mate 20和Mate 20 Pro都展现出了可观的峰值性能值,与麒麟970相比提升相当显著,但在达到热平衡然后仍然有较大的波动。

在GFXBench测试最新的Aztec Ruins Vulkan场景中,高质量模式下,Mate 20和Mate 20 Pro的性能表现在安卓阵营里独树一帜:峰值性能并全是很糙高,但持续性能几乎与峰值性能相同。而在普通质量模式下,Mate 20 Pro则表现出比Mate 20更高的持续性能。

在GFXBench测试的曼哈顿3.1场景中,麒麟93000的峰值性能和持续性能也均有可观的提升。与Aztec Ruins Vulkan场景相比,Mate 20和Mate 20 Pro在曼哈顿3.1场景中的峰值性能和持续性能表现出了正常的差异,性能与大多数骁龙845设备相当。

遗憾的是,麒麟93000的性能表现和此前的预测非常吻合,但能耗比与预测相差较大,功耗要比此前预测的3.5瓦高出1W,最终麒麟93000的能耗比相比麒麟970提高了3000%,仍然是相当大的代际改进。外媒Anandtech表示,此前华为官宣的178%能耗比提升,肯能是指麒麟93000在与麒麟970相同的性能时的比较。

而在T-Rex测试场景中,麒麟93000相比麒麟970的峰值性能提升幅度要小得多,在Mate 20 Pro上的持续性能只提升了3000%。但T-Rex测试场景肯能比较老旧,在现代SoC上的帧传输数率普遍非常高,通常可达到一二百帧,但会 在一点方面前会受到制约,不能自己搞清楚瓶颈究竟在哪里,参考价值远不如更加现代的曼哈顿3.1和Aztec Ruins Vulkan测试场景。

第二代NPU

在去年1月测试麒麟970的NPU性能时,可选的测试软件要能鲁大师的AI测试,但它不支持华为的HiAI API,相关运算均依靠CPU实现进行处理。不幸的是,到了麒麟93000和Mate 20上依然要能。

“AI-Benchmark”是由瑞士ETH苏黎世计算机视觉实验室的Andrey Ignatov开发的新基准测试任务管理器,也是第一个广泛使用Android 8.1新NNAPI,而不依赖于每个SoC供应商被委托人的SDK工具和API的基准测试任务管理器。AI-Benchmark应该要能更好地准确地表示从使用NNAPI的应用任务管理器所预期的最终NN性能。

前会 记住的一点是,NNAPI不仅仅是一点要能在NPU上运行神经网络模型的通用转换层,但会 API和SoC供应商的底层驱动任务管理器上上要能支持公开的函数,然上要能在IP块上运行它。这里的区别在于,使用NNAPI尚未支持的行态(前会 退回到CPU上运算)的模型和要能硬件加速并对量化的INT8或FP16数据进行操作的模型。还有一点模型依赖于FP32数据,这里同样依赖于底层驱动任务管理器,它前会 在CPU上运行,也前会 在GPU上运行。

前一个CPU测试项使用了NNAPI尚未支持的函数的模型,影响性能的仅仅是CPU性能以及性能响应时间,这因为分析DVFS和调度器响应等机制肯能对结果产生巨大影响,比如Galaxy S9上的表现就要明显优于同为Exynos 9810处理器的Note9。

尽管要能,将麒麟970与麒麟93000进行对比,依然展示了Cortex A76强大的性能,以及华为的DVFS/调度器方面肯能的改进。

接下来的测试项基于8位整数量化的NN模型。不幸的是,华为手机的NNAPI驱动任务管理器似乎仍未提供硬件加速,有有哪些测试要能使用麒麟处理器上的NPU,测试结果展示的依然是CPU性能,华为表示计划在未来版本的驱动中修正一点现象。

在使用骁龙845的设备中,一加6和Pixel 3在性能上遥遥领先,甚至相比同为骁龙845的Galaxy S9+也是要能,因为分析是这两款手机都使用了高通公司最新更新的NNAPI驱动任务管理器,该驱动任务管理器与Android 9/P BSP一起去发布,可通过HVX DSP加速NN应用。

接下来的FP16测试项终于启用了麒麟处理器的NPU,但会 在新老两代处理器上都取得了领先的成绩。在这里麒麟93000的双核NPU终于得以体现,Mate 20展现出了碾压性的巨大领先优势。不过一加6似乎在其NNAPI驱动任务管理器中出先了一点非常奇怪的现象,使得它的性能比一点平台差一个数量级,别问我这项测试是跑在了其CPU上还是GPU上。

而在最后的FP32测试项中,大多数手机都再次回到CPU上进行运算,麒麟93000的改进有限。

总体而言,AI-Benchmark大慨验证了华为对NPU性能的宣传我过多 虚言,不过从有有哪些测试结果中得出的真正结论是,大多数具有NNAPI驱动任务管理器的设备目前有一种尚不性心智心智成熟且功能仍然非常有限,与苹果如今的CoreML生态系统相比相差甚远。

雷锋网总结

麒麟93000的CPU性能表现应该在很大程度上前会 代表下一代骁龙83000的请况,高通或许会在CPU频率上稍稍提升一点,但最大的现象在于内存子系统方面,高通前会 处理L4系统缓存引入的延迟惩罚现象。

而Cortex A76对于三星来说就我我我觉得是太可怕了,肯能Exynos 9820所用的Exynos M4架构统统一次常规迭代,说实话在Cortex A76面前是要能哪些竞争力的。三星前会 在性能和能耗比一个方面均作出重大改进,要能与麒麟93000相匹敌。

GPU方面,能耗比方面与此前的预测存在差距,这恐怕要能直接甩锅给华为的芯片设计,肯能Arm玩GPU我我我觉得比从桌面端过来的Imagination和高通(GPU团队来自ATI)差得远。

我我觉得三星Exynos SoC的GPU能耗比要好于麒麟SoC,Exynos 9810的能耗比甚至非常接近于骁龙845,但这是三星牺牲了相当大的芯片面积来堆砌GPU核心数换来的。雷锋网经过思考和对比后认为,华为并不一定选着“少核高频”的策略,很肯能是为了在有限的空间内给NPU腾地方不得已而为之。

Exynos 9810的GPU面积很大(24.53mm²),使其前会 将频率压低到要能5300MHz左右,以此换来了尚可的功耗表现。并不一定原来 操作,是肯能三星有被委托人的半导体工厂,且Exynos 9810既要能集成NPU,也全是麒麟970原来 动辄出货量三五千万的走量主力产品,更多的是作为一款产品象征性地存在,最终要能以118.94mm²原来 一个属于平板级的巨大芯片面积问世。

根据不久前组阁 的消息,三星下一代集成NPU的Exynos 9820也只采用了Mali G76 MP12的配置,远不如然后动辄MP18或MP20要能豪迈了,自然频率统统肯能像此前一样低至5300MHz左右,很肯能达到与麒麟93000相仿或更高的水平,具体参数以及实际表现如保,要能等Exynos 9820的具体参数和测试成绩组阁 前会能得知了。

移动SoC带上NPU要能成为厂商的趋势,未来随着过多的app然后开始使用到它,拥有先发优势华为将可把它转化成更大的市场优势。

via:Anandtech

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