力拼ARM全家 MIPS新品Aptiv处理器全解析 (1) 平板电脑, 产品, 竞争对手, 处理器, 独角戏

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关键字：ARM MIPS Aptiv处理器
5月10日晚间RISC处理器授权厂商MIPS正式发布了新一代产品Aptiv系列，包括ProAptiv、interAptiv和microAptiv三款，着力抗衡竞争对手ARM的整条产品线。著名硬件网站Anandtech在第一时间拿到了MIPS提供的第一手资料，本文即为Anandtech分析介绍原文的多数内容编译版。
智能手机和平板电脑兴起之后，英国厂商ARM凭借多种处理器和图形核心IP授权占据了这块市场的绝大多数份额。但ARM也不是一直在场独角戏，和该公司差 不多同龄的MIPS同样做的是RISC处理器的授权业务。之前MIPS凭借向Broadcom（博通）和Sigma Designs等授权已经将手伸向了家用娱乐/机顶盒等网络领域。随着ARM的兴起，MIPS也逐渐在向迅速增长的移动/平板领域扩张。
当地时间5月10日，MIPS正式发布了新的处理器IP核心家族——Aptiv系列。和ARM的Cortex类似，Aptiv系列产品涵盖高端至低端所有范围，并且瞄准的市场和提供的性能均和ARM同级产品类似，这宣告着MIPS正式进军处理器IP授权的战斗号角吹响。
此前MIPS最近的IP核心发布日期为2010年9月——MIPS 1074K系列。从那时至今，ARM已经官方发布了Cortex-A15和Cortex-A7（比较奇葩的是ARM宣布Cortex-A15是在TI发表内置这款核心的OMAP 5之后）以及Cortex-A5和Cortex-M4四款产品。Aptiv系列的三个成员基本与其一对一针锋相对。
性能评价方面，MIPS表示目前的标准DMIPS/MHz/核心数量可信度不高。该公司表示CoreMark更能客观评价核心的运算能力，而MIPS产品在其中具有比ARM更高的性能。CoreMark主要通过测试读/写混合操作以及整数运算等性能，程序使用简洁的ANSI C代码编写，在x86机器上通过gcc编译大小不超过16K。著名网站Anandtech表示，MIPS对于CoreMark的偏好有一定道理，毕竟它能更好反映L1缓存以及预读取的性能。但目前由于没有Cortex-A15的CoreMark数据，因此仍旧采用DMIPS/MHz进行比较。
MIPS发布的Aptiv系列总共包括三款处理器——ProAptiv、interAptiv和microAptiv，其中前两者可选择多核配置，最大核心数量proAptiv为6，interAptiv为4。而最低端的microAptiv均为单核心。
以下三张表格有助于对比MIPS和ARM两者全系列产品的性能，注意这里主要根据命名即产商自己给予的定位分类，而不是实际性能排序。其中Cortex-A系列对应MIPS proAptiv，Cortex-R系列对应interAptiv，Cortex-M系列对应microAptiv。
MIPS与ARM高端产品线核心性能对比 MIPS DMIPS/MHz/Core ARMproAptiv 3.5 Cortex-A15   2.5 Cortex-A9 1074K 2.03   74K 2.0 Cortex-A8   1.9 Cortex-A7   1.57 Cortex-A5 M24K 1.46     1.24 ARM11   1.14 ARM9 虽然MIPS将interAptiv定位于Cortex-A5/A7/A9的竞争对手，但根据其内部缓存ECC支持等一些特性，将其和Cortex-R系列性能对比更好一些，两者官方的市场定位倒是相同——无线基带以及汽车安全/传动系控制等应用。
MIPS与ARM中端产品线核心性能对比 MIPS DMIPS/MHz/Core ARM   2.5 Cortex-R7interAptiv 1.7     1.66 Cortex-R5 34K 1.62 Cortex-R4 1004K 1.5   24K 1.46   而在微控制器核心领域，MIPS microAptiv系列的对手是ARM Cortex-M系列。
MIPS与ARM微控制器核心性能对比 MIPS DMIPS/MHz/Core ARMmicroAptiv 1.56   M14K 1.5   M4K 1.3     1.25 Cortex-M3/M4   0.9 Cortex-M0   0.8 Cortex-M1 下面让我们来总览MIPS此次新发布的处理器一些架构细节：
proAptiv架构总览
proAptiv处理器家族可拥有1-6个物理核心，每个核心的面积均为标准Cortex-A15的一半。想必围观群众已经有人表示惊叹，但做到这一点也不是完全不可能，此前业内已经有部分人士觉得ARM Cortex-A15的面积比起其标称的性能是大了点。MIPS对Anandtech表示，由于ARM对于Cortex-A15的具体规格没有严格规定，所以面积值只是估计。一半面积的比值是在移去Cortex-A15中NEON的面积值之后得来，并且MIPS proAptiv中类似模块32bit SIMD引擎（DSP ASE）非可选部分而是必定集成。
每个proAptiv核心都是一颗超标量（superscalar）架构并支持乱序执行的CPU，单周期可进行4条整数以及2条浮点操作。多重级别TLB（页表缓冲）的应用以及支路缓存/预测的改进使得proAptiv对比上代1074K系列性能提高超过60%。而FPU部分具有dual-issue特性，运行频率和CPU相同。