‧ 榨乾性能 ARM 發佈 SoC 智慧功率分配技術

騰訊數碼Hamish

ARM的新型熱量架構把整個SoC視為一個整體，同時又對SoC不同部分產生的熱量進行區分。

ARM公司不僅是處理器和微處理器領域的領導者，同時還研發出了能夠降低晶片功耗的big.LITTLE異構多工架構。為了進一步提升big.LITTLE架構的運行效率，ARM日前以補丁的形式為Linux內核（如Android）發佈了一項名為智慧功率分配（Intelligent Power Allocation，簡稱IPA）的技術。

將SoC（系統級晶片）的溫度保持在合理範圍對於無風扇設備（如手機和平板）來說至關重要。通常來說，處理器越繁忙，產生的熱量就越大，Linux內核用的就是這種簡單的熱量運算方式，這常常導致處理器過熱。而ARM處理器使用的則是複雜的架構，它除了擁有高性能的“大”核心（如Cortex-A15和Cortex-A57）和節能的“小”核心（如Cortex-A7和Cortex-A53）之外，還包含了GPU（圖形顯卡）。這三個元件可以被獨立控制，通過協同管理創造更好的功率分配方案。

ARM的新型熱量架構把整個SoC視為一個整體，同時又對SoC不同部分產生的熱量進行區分。假如處理器部分產生的熱量過大，那麼它將被切換為小核心，以減少功率消耗；假如GPU正在高速運轉，而處理器處在比較空閒的狀態，而且整個SoC的熱量還有上浮空間的話，那麼GPU將開始全速運行；同理，當處理器處在繁忙狀態，而GPU處於相對空閒的時候，處理器的運行速度會被進一步提高。換言之，新技術讓SoC的功率動態變化，並且處在即時更新的狀態。

IPA技術能夠監測SoC當前溫度，再根據大核心、小核心和GPU的功率水準動態地分配每個部分的功率。該技術將通過演算法預估每部分的功率，衡量它們是否處在額定性能水準範圍內。隨後，對超出的性能進行調整，以保持SoC處在正常的熱量水準。

ARM表示，IPA技術可以讓SoC的性能提升36%。性能提升的原因是由於該技術讓SoC的熱量和功率得到了最大的平衡，處理器和GPU都能在最高溫度範圍內以最快速度運行。

為了測試性能的提升，ARM對傳統架構和使用了IFA技術的新架構進行了GL?Benchmark的TRex測試。測試合計進行了三次，第一次由於SoC的溫度較低，引入IPA技術的新架構相比當前架構只提升了13%的性能；但是在後兩次溫度升高的情況下，新架構的性能較當前架構分別提升了34%和36%。IFA技術讓SoC在接近熱量極限的溫度運行，“榨取”了它的每一滴性能。