携Ubuntu狙杀Atom ARM进军超便携电脑

Cortex-A9：ARM进军超便携电脑的主要力量

在ARM处理器家族中，去年3月份推出的Cortex-A9是性能高的一款。Cortex-A9为上一代
Cortex A8处理器的改进版本，它同样采用先进的ARM v7架构，支持分支预测机制并拥有八级流水线，拥有出众的执行效率。不过，该架构大的特点还是支持灵活的多核心设计，芯片制造商可以根据需要轻易拿出双核、三核乃至四核心的产品，从而满足诸如超便携电脑之类需要较高运算性能的设备需要。

图2：Cortex-A9核心逻辑示意，1GHz频率和支持多核心是它的主要亮点

我们先来看看Cortex-A9的基本设计。它的流水线设计非常高效，这主要体现在以下几个方面：1、Cortex-A9具有先进的取指及分支预测处理，可避免因访问指令的延时而影响跳转指令的执行，同时多支持四条指令Cache Line预取挂起，这可以显著减少内存的延迟；2、Cortex-A9每个周期可以连续发送2～4条指令到解码单元，而解码单元在每个周期内可以完成2条指令的解码；3、相邻指令之间的数据依赖性被显著消除，流水线具有很高的利用效率。4、支持寄存器的虚拟重命名，这是一种有效的、基于硬件的循环展开方法，可以在不增加代码大小的前提下提高代码执行效率；5、每周期支持两个算术流水线、加载-存储(loadstore)或计算引擎以及分支跳转的并行执行等。作为嵌入平台的老大，ARM处理器一贯以卓越的执行效率著称，新推出的Cortex-A9同样秉承了这一优点，我们当然不会对此感到怀疑。不过，Cortex-A9初的设计目标是智能手机、数字电视等应用领域，它能够满足超便携电脑的现实需要么？相信这一点也是大家为关注的问题。

图3：四核心的Cortex-A9，可以提供强悍的效能

其实这样的担心基本上是多余的，尽管Cortex-A9的性能还不可能与主流x86处理器相提并论，但满足超便携电脑的需要并没有太大的问题。Cortex-A9的工作频率可高于1GHz，单核芯片的计算能力高可达到2000 Dhrystone MIPS(MIPS，每秒百万条指令，Dhrystone，整数计算能力)，若采用四核结构，高性能将达到8000 Dhrystone MIPS！ARM表示，666MHz频率、单核心的Cortex-
A9的实际性能与Pentium Ⅲ 1GHz相当，这意味着Cortex-A9 1GHz将拥有足以媲美Atom的效能，用于超便携电脑中不会有丝毫障碍。

另一方面，ARM架构的低能耗优势也在Cortex-A9身上体现得淋漓尽致：在65nm工艺下，
Cortex-A9处理器的功耗水平只有300毫瓦，相当于Atom的一个零头，这足以让相应超便携电脑设备获得足够长的使用时间。