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還在為打遊戲為什麼卡而迷茫嗎,教你一圖看懂處理器的運作

如果用龍舟來比喻ARM的DynamIQ與先前的big.LITTLE技術,我們把龍舟當成Cluster、船員當成核心,先前的big.LITTLE龍舟上最多只能有4位船員(好比驍龍820),而且每個船員都是一樣強壯的身材(核心架構),划船時若多位船員一起划船時,每個人都要出力均等(時脈同步),不能有人慢慢劃有人快快劃。

但到了新的DynamIQ技術時,每艘龍舟(Cluster)上可以有8位高矮胖瘦(架構)(三星e7740),而且當划船前進的時候,每個船員可以依照指令出不同的力(時脈不須同步),且船員可依照指令睡覺(關閉)、休息(休眠)或划船(運作),配置的彈性比起big.LITTLE高很多。不過龍舟終究只是個比喻,是用比較輕鬆的方式解說DynamIQ的原理,實際運作會考慮的細節更多。

而如果有十個船員八個都是老弱病產的那划起船了肯定是又慢又停的(如聯發科X20)

舉實例來說,當你正在捷運上玩手機遊戲,此時需提供一定的效能讓前端正在玩的遊戲順順跑,因此會將大核心皆開啟運作,如果在家用VR或是很吃系統效能的App時就可能同時開啟大小核心,以輸出最高效能為優先事項。另一方面,當你手機閒置的時候,系統就會自動將較耗電的大核心關閉或休眠,轉讓小核心進行背景運作,此時重視的則是節省電力消耗,讓手機續航力提升。

混搭、彈性調度的DynamIQ

如果要用簡單的詞來描述DynamIQ,那麽應該就是混搭與彈性。過往為了運作上的協同作業與效率,Cluster搭配上大多會盡量簡單化,big.LITTLE技術運作時也有時脈同步、架構統一等框架限制。因此後續改進的DynamIQ在big.LITTLE技術上延伸,提升了單一Cluster的核心數量,核心架構不需相同,運作時脈也能有更細微的調配。

省電與高效能聽起來是很衝突的需求,然而透過DynamIQ技術,單一Cluster內可以允許高效能核心與省電核心混搭,不需要像過往開啟複數Cluster才能達到類似的作用,讓運作彈性、硬體配置更具彈性。此外,過往受限於核心同步時脈,實作上增加不少的門檻。DynamIQ允許單一Cluster內核心以不同時脈運作,以1.0GHz到1.7GHz間以100MHz的頻率差運作。

如先前所述,雖然big.LITTLE提供了設計與運作上的彈性,但對於現在重視高效能與超長續航力的行動裝置來說,big.LITTLE的限制讓處理器無法榨出完全的效能,可能會碰到無法合理分配效能的狀況。因此DynamIQ在設計上修改了過往的限制,放寬核心、時脈等限制,有助於設計出更具效能與功耗的產品。

除了運作彈性增加之外,在狀態切換的延遲也得以大幅下降。DynamIQ使用了硬體控制式功率狀態自動切換機制,可讓核心在關閉、休眠、運作3種狀態間快速切換,並減少切換時的延遲。這不僅使得運作效率提升,也因為切換延遲降低,能源效率得以提升,提供了裝置更好的節能性。

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