老玩家、新產(chǎn)品、戰(zhàn)5G紫光展銳虎貰T7520處理器解讀

李實

相比華為、中興，紫光展銳可能對于很多人來說還比較陌生，實際上在通信業(yè)界，紫光展銳的名頭算是響當當?shù)摹Ｔ谥暗?G、4G時代，紫光展銳的產(chǎn)品主攻性價比市場，很多高性價比機型或者主要以海外銷售為主的手機往往會選擇紫光展銳的產(chǎn)品。在進入5G時代后，紫光展銳將目光瞄準主流市場，希望以更具特色的芯片來吸引業(yè)界的關(guān)注。今天，我們就帶大家了解—下紫光展銳最新推出的虎賁T7520處理器。

老玩家的新產(chǎn)品布局5G市場

說起來，紫光展銳其實也算是通信行業(yè)中的老玩家了。早在3G時代，紫光展銳的前身展訊就擁有了TD-SCDMA的相關(guān)技術(shù)，并推出了多款芯片，還曾成功地打入三星產(chǎn)品的供應(yīng)鏈，成為三星的通信技術(shù)供應(yīng)商。不過，在之后的4G時代，由于展訊的技術(shù)并不側(cè)重于4G時代的LET，再加上整體的產(chǎn)品規(guī)劃發(fā)展和營收都出現(xiàn)了一些問題，先后經(jīng)歷了重組、收購等多重波折，最終也沒有得到很好地發(fā)展。

不過，在進入5G時代后，全新的紫光展銳希望借著5G產(chǎn)品興起的風潮，重新在移動市場上站穩(wěn)腳跟。從2019年開始，紫光展銳進行了積極布局，在切入國內(nèi)移動市場的同時，不斷地在5G技術(shù)上發(fā)力。無論是在2019年的MWC上發(fā)布名為“馬卡魯”的5G通信平臺，還是推出全新5G基帶產(chǎn)品，都在向業(yè)界展示紫光展銳扎實的技術(shù)底蘊。值得注意的是，在2020年2月底，紫光展銳發(fā)布了全新第二代5G智能手機處理器——_虎賁T7520。相比前代產(chǎn)品，虎賁T7520處理器采用了全新的工藝、全新的架構(gòu)以及更為出色的通信方案。綜合來看，這款處理器擁有在主流市場和其他產(chǎn)品一爭高下的潛力。

工藝：來自臺積電的6nm技術(shù)

說起目前半導體工藝技術(shù)的進步，大家耳熟能詳?shù)亩际荅UV、5nm等關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵節(jié)點。但是，考慮到市場宣傳等因素，一些主流代工企業(yè)開始將自己傳統(tǒng)節(jié)點中的改進加強版工藝，以節(jié)點代次的方式加以宣傳和包裝，比如臺積電的6nm工藝、三星的8nm工藝都是這種宣傳策略下的”產(chǎn)品”。紫光展銳本次發(fā)布的新品就使用了臺積電的6nm工藝。那么，相比之前的7nm工藝，這個6nm工藝到底好在哪里？

臺積電在2018年8月開始試生產(chǎn)自家的7nm工藝，在隨后的2019年3月，5nm工藝也開始試生產(chǎn)。在這兩個重要的節(jié)點工藝完成試生產(chǎn)后，臺積電在2019年第二季度宣布開發(fā)新的6nm工藝，內(nèi)部代號為N6。在臺積電的定義中，N6工藝將是之前N7也就是7nm工藝的深入改良版本，其主要改進的方法在于將7nm改進版本工藝結(jié)合EUV技術(shù)進行制造，從而實現(xiàn)比傳統(tǒng)7nm工藝更高的邏輯密度和更出色的成本控制。不僅如此，N6工藝在設(shè)計端和N7工藝是完全兼容的，也就是說廠商不需要任何額外的支出和操作就可以直接移植。在效能方面，N6目前的數(shù)據(jù)是在可對比的條件下，帶來了相比N7工藝18%的邏輯密度增加以及8%的功耗降低，這將使得芯片的面積更小、功耗或者頻率表現(xiàn)更為出色，最終提高產(chǎn)品在市場中的競爭力。

根據(jù)臺積電的規(guī)劃，在今后的很長一段時間內(nèi)，7nm節(jié)點都將是高性能處理器的主要生產(chǎn)工藝，其深入改進版本的N6則將是臺積電最主要、產(chǎn)能最大的工藝之一。因此，臺積電也在積極向客戶推廣N6工藝。其主要賣點就是相比lOnm，或者N7工藝而言，N6工藝在性能和面積等綜合方面的表現(xiàn)都不錯，同時又比全面采用EUV技術(shù)的N5工藝便宜了不少。在具備這些優(yōu)勢下，包括紫光展銳這樣的客戶都在積極采用N6工藝研發(fā)和生產(chǎn)新品。不過雖說N6的性價比相對比較出色，但是其價格依舊昂貴到令人咋舌。紫光展銳宣稱，自家芯片在N6工藝下耗費的流片成本將高達2億美元，這樣昂貴的價格也完全不是任何一個小廠商可以承擔的。當然，在芯片流片完成后，紫光展銳也會獲得大量的數(shù)據(jù)和信息，在未來繼續(xù)使用N6制造其他產(chǎn)品的過程中會相應(yīng)地降低成本，實現(xiàn)復用?？偟膩碚f，N6工藝在目前的移動SoC制造中，應(yīng)該是除了5nm工藝之外最先進的技術(shù)了，這也符合紫光展銳這款新品的市場定位。

基礎(chǔ)架構(gòu)：4+4核心和Mali-G57

在介紹完了工藝情況之后，虎賁T7520的架構(gòu)就值得關(guān)注了?；①ST7520在處理器部分采用了4+4配置也就是四核心的ARM Cortex-A76搭配四核心的Cortex-A55，其中后者已經(jīng)是目前DynamIQ或者big.LITTLE技術(shù)配置下的幾乎唯一選擇，也是目前最出色的低功耗、高性能功耗比處理器架構(gòu)之_。

在高性能核心方面，虎賁T7520采用了我們熟悉的ARM Cortex-A76。這是ARM在2018年5月發(fā)布的高性能核心，其主要特點在于面向7nm乃至未來更新的工藝進行設(shè)計，整體性能相比上代架構(gòu)有較大幅度的提升。比如在可比條件下，Cortex-A76相比采用ARM之前架構(gòu)的產(chǎn)品在性能方面可以提高35%，功率效率（能耗比）提高40%。

此外Cortex-A76的進步還體現(xiàn)在對機器學習的支持上，其性能提升至原有架構(gòu)的4倍。在具體架構(gòu)設(shè)計上，Cortex-A76采用了超標量亂序結(jié)構(gòu)，擁有新的預測，獲取單元，被稱為“基于預測的獲取”，以及4個解碼前端（4發(fā)射），8個執(zhí)行端口，總流水線級數(shù)13級，執(zhí)行延遲為11級。由于Cortex-A76本身性能和功耗表現(xiàn)非常出色，包括華為麒麟990、高通驍龍855等產(chǎn)品，都是基于Cortex-A76架構(gòu)發(fā)展而來，也是目前市場上高端移動SoC的主流選擇。

在GPU方面，虎賁T7520選擇了ARM Mali-G57，這款GPU所采用的架構(gòu)被稱為“Valhall”，是ARM在2019年發(fā)布的最新GPU架構(gòu)。相應(yīng)的，目前最先進的移動GPU-Mali-G77使用的同樣是“Valhall"架構(gòu)，只不過Mali-G77面向的是頂級市場，規(guī)格更高，而Mali-G57面向的則是中高端市場，這一點和虎賁T7520自身的市場定位是一致的。

從技術(shù)特性來看，“Valhall”架構(gòu)具備16寬度的波前陣列（warp），采用了全新的執(zhí)行引擎架構(gòu)設(shè)計，其ALU流水線被劃分為兩個“群集”，每個群集都有自己16寬度的FMA單元以及相應(yīng)的執(zhí)行單元。在ISA方面，“Valh all"也改變了ISA本身并簡化了很多指令，指令調(diào)度方面進一步采用了硬件調(diào)度，此外還包括紋理增強能力的加強，幾何流的優(yōu)化和AFBC，也就是ARM幀緩沖壓縮技術(shù)的優(yōu)化等。根據(jù)ARM的官方數(shù)據(jù)顯示，Mali-G57相比前代相同定位的Mali-G52，在整體性能上大幅度提升了30%，是前代產(chǎn)品的1.3倍，同時能效比提升了30%，性能密度提升了30%，機器學習能力提升了高達60%。