詳細解釋一下手機cpu同步非同步問題

2021-12-19 07:16:27 字數 1826 閱讀 8224

1樓:

同步,即simultaneous multi-processing。同步多核處理器。標準arm架構都是smp,linux核心都是根據smp來優化的。

非同步多核,或者叫asmp(asynchronous smp),是由高通提出的,並應用在自家的snapdragon krait和scorpion架構處理器中。

非同步相對同步而已,其重點在於頻率非同步,可以將它稱為非同步頻率架構(asynchronous clock architecture)。在非同步多核處理器中,每個核心都可以工作在不同的電壓和頻率下。這樣,可以將計算繁重的任務交給一個工作在高頻的核心,而壓力較小的任務則可以讓一個工作在低頻的,較慢的核心去負擔。

而在同步多核中,所有的核心都只能工作在相同的電壓和頻率下。

如上圖所示,當有兩個任務,一個計算負荷較重,而另一個計算負荷較輕時(圖中紫色部分表示任務的計算負荷),非同步多核可以讓負荷較重的核心cpu0工作在較高的頻率(圖中藍色部分代表頻率),而負荷較輕的核心cpu1工作在較低的頻率和電壓下,由此來減小功耗。

而同步多核的cpu1雖然負荷較輕,但由於架構限制,只能和cpu0保持同樣的高頻率和高電壓,由此浪費了更多的能量。

即非同步雙核存在38mhz+1.1ghz,0+720mhz,1.5ghz+1.1ghz,甚至1.0ghz+1.0ghz等多種情況。

而同步雙核,只存在0+1ghz,1ghz x2,200mhz x2,384mhz x2,720mhz x2的情況,不存在384+720mhz這種狀態。

這就是為什麼說非同步省電的原因。

在高通實際的設計中,不僅多個核心可以工作在不同的電壓和頻率下,它們共享的l2快取也可以根據實際的負荷,工作在一個單獨的電壓和頻率下,從而最大限度的節能。

也就是說非同步時,l2快取存在可能和不同cpu核心處於不同頻率的情況,需要調整頻率才能與某個cpu核心同步。而整個會造成以下的效能損失問題。

當一個cpu的l1快取沒有命中,需要去l2快取取資料時,由於非同步多核架構的各個核心和l2快取工作在不同的頻率下,需要更多的時間去完成資料的傳輸,如圖中a的箭頭所示。例如高通s4,其krait cpu核心可以工作在最高1.5ghz下,而l2快取的最高頻率為1.

3ghz,如果l2快取處於頻率更低的節能狀態,此時核心就需要等待l2快取完成傳輸。

另一種情況下會損失更多的效能。當其中一個核心,例如cpu0的l1快取沒有命中,需要的資料在cpu1的l1快取時,則資料需要從cpu1的l1快取傳輸到cpu0的l1快取,如圖中b箭頭所示。如果此時恰好cpu1的負擔比較輕,處在較低的工作頻率下,則需要很長的時間才能完成資料傳輸,而工作在高頻的cpu0則被浪費在了等待中。

即非同步雙核存在多個cpu核心之間的溝通缺陷,cpu核心越多,核心之間的協調問題越嚴重。

如上圖,非同步多核的的核之間延遲是同步雙核的2倍以上。

「兩個馬木留克騎兵絕對能打贏3個法國兵;100個法國兵與100個馬木留克兵勢均力敵;300個法國兵大都能戰勝300個馬木留克兵,而1000個法國兵總能打敗1500個馬木留克兵。」這可以同樣形容非同步和同步的區別。

在sisoftware sandra的多執行緒效率測試中也可以反映這一點,非同步多核(圖中紫色,sony xperia s,高通8660)相比同步多核tegra2(圖中綠色),核心之間通訊的延遲較高,頻寬較低。當然,採用超執行緒技術的intel atom(圖中藍色),由於兩個虛擬核心本身是一個物理核心,核心間通訊的延遲最低,頻寬最高。

2樓:匿名使用者

打個比方吧,高通的某型號cpu是非同步雙核,三星的是同步雙核。同步就是執行某個應用時兩個核心同時執行,非同步就是執行應用時可以一個核心運作,一個核心休息。同步的優點是效能強,非同步的優點是功耗比較低,也就是省電。

不過移動cpu這兩年發展比較快,現在沒必要糾結這個問題。

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