老玩家、新产品、战5G紫光展锐虎贳T7520处理器解读

李实

相比华为、中兴，紫光展锐可能对于很多人来说还比较陌生，实际上在通信业界，紫光展锐的名头算是响当当的。在之前的3G、4G时代，紫光展锐的产品主攻性价比市场，很多高性价比机型或者主要以海外销售为主的手机往往会选择紫光展锐的产品。在进入5G时代后，紫光展锐将目光瞄准主流市场，希望以更具特色的芯片来吸引业界的关注。今天，我们就带大家了解—下紫光展锐最新推出的虎贲T7520处理器。

老玩家的新产品布局5G市场

说起来，紫光展锐其实也算是通信行业中的老玩家了。早在3G时代，紫光展锐的前身展讯就拥有了TD-SCDMA的相关技术，并推出了多款芯片，还曾成功地打入三星产品的供应链，成为三星的通信技术供应商。不过，在之后的4G时代，由于展讯的技术并不侧重于4G时代的LET，再加上整体的产品规划发展和营收都出现了一些问题，先后经历了重组、收购等多重波折，最终也没有得到很好地发展。

不过，在进入5G时代后，全新的紫光展锐希望借着5G产品兴起的风潮，重新在移动市场上站稳脚跟。从2019年开始，紫光展锐进行了积极布局，在切入国内移动市场的同时，不断地在5G技术上发力。无论是在2019年的MWC上发布名为“马卡鲁”的5G通信平台，还是推出全新5G基带产品，都在向业界展示紫光展锐扎实的技术底蕴。值得注意的是，在2020年2月底，紫光展锐发布了全新第二代5G智能手机处理器——_虎贲T7520。相比前代产品，虎贲T7520处理器采用了全新的工艺、全新的架构以及更为出色的通信方案。综合来看，这款处理器拥有在主流市场和其他产品一争高下的潜力。

工艺：来自台积电的6nm技术

说起目前半导体工艺技术的进步，大家耳熟能详的都是EUV、5nm等关键技术和关键节点。但是，考虑到市场宣传等因素，一些主流代工企业开始将自己传统节点中的改进加强版工艺，以节点代次的方式加以宣传和包装，比如台积电的6nm工艺、三星的8nm工艺都是这种宣传策略下的”产品”。紫光展锐本次发布的新品就使用了台积电的6nm工艺。那么，相比之前的7nm工艺，这个6nm工艺到底好在哪里？

台积电在2018年8月开始试生产自家的7nm工艺，在随后的2019年3月，5nm工艺也开始试生产。在这两个重要的节点工艺完成试生产后，台积电在2019年第二季度宣布开发新的6nm工艺，内部代号为N6。在台积电的定义中，N6工艺将是之前N7也就是7nm工艺的深入改良版本，其主要改进的方法在于将7nm改进版本工艺结合EUV技术进行制造，从而实现比传统7nm工艺更高的逻辑密度和更出色的成本控制。不仅如此，N6工藝在设计端和N7工艺是完全兼容的，也就是说厂商不需要任何额外的支出和操作就可以直接移植。在效能方面，N6目前的数据是在可对比的条件下，带来了相比N7工艺18%的逻辑密度增加以及8%的功耗降低，这将使得芯片的面积更小、功耗或者频率表现更为出色，最终提高产品在市场中的竞争力。

根据台积电的规划，在今后的很长一段时间内，7nm节点都将是高性能处理器的主要生产工艺，其深入改进版本的N6则将是台积电最主要、产能最大的工艺之一。因此，台积电也在积极向客户推广N6工艺。其主要卖点就是相比lOnm，或者N7工艺而言，N6工艺在性能和面积等综合方面的表现都不错，同时又比全面采用EUV技术的N5工艺便宜了不少。在具备这些优势下，包括紫光展锐这样的客户都在积极采用N6工艺研发和生产新品。不过虽说N6的性价比相对比较出色，但是其价格依旧昂贵到令人咋舌。紫光展锐宣称，自家芯片在N6工艺下耗费的流片成本将高达2亿美元，这样昂贵的价格也完全不是任何一个小厂商可以承担的。当然，在芯片流片完成后，紫光展锐也会获得大量的数据和信息，在未来继续使用N6制造其他产品的过程中会相应地降低成本，实现复用。总的来说，N6工艺在目前的移动SoC制造中，应该是除了5nm工艺之外最先进的技术了，这也符合紫光展锐这款新品的市场定位。

基础架构：4+4核心和Mali-G57

在介绍完了工艺情况之后，虎贲T7520的架构就值得关注了。虎贲T7520在处理器部分采用了4+4配置也就是四核心的ARM Cortex-A76搭配四核心的Cortex-A55，其中后者已经是目前DynamIQ或者big.LITTLE技术配置下的几乎唯一选择，也是目前最出色的低功耗、高性能功耗比处理器架构之_。

在高性能核心方面，虎贲T7520采用了我们熟悉的ARM Cortex-A76。这是ARM在2018年5月发布的高性能核心，其主要特点在于面向7nm乃至未来更新的工艺进行设计，整体性能相比上代架构有较大幅度的提升。比如在可比条件下，Cortex-A76相比采用ARM之前架构的产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的进步还体现在对机器学习的支持上，其性能提升至原有架构的4倍。在具体架构设计上，Cortex-A76采用了超标量乱序结构，拥有新的预测，获取单元，被称为“基于预测的获取”，以及4个解码前端（4发射），8个执行端口，总流水线级数13级，执行延迟为11级。由于Cortex-A76本身性能和功耗表现非常出色，包括华为麒麟990、高通骁龙855等产品，都是基于Cortex-A76架构发展而来，也是目前市场上高端移动SoC的主流选择。

在GPU方面，虎贲T7520选择了ARM Mali-G57，这款GPU所采用的架构被称为“Valhall”，是ARM在2019年发布的最新GPU架构。相应的，目前最先进的移动GPU-Mali-G77使用的同样是“Valhall"架构，只不过Mali-G77面向的是顶级市场，规格更高，而Mali-G57面向的则是中高端市场，这一点和虎贲T7520自身的市场定位是一致的。

从技术特性来看，“Valhall”架构具备16宽度的波前阵列（warp），采用了全新的执行引擎架构设计，其ALU流水线被划分为两个“群集”，每个群集都有自己16宽度的FMA单元以及相应的执行单元。在ISA方面，“Valh all"也改变了ISA本身并简化了很多指令，指令调度方面进一步采用了硬件调度，此外还包括纹理增强能力的加强，几何流的优化和AFBC，也就是ARM帧缓冲压缩技术的优化等。根据ARM的官方数据显示，Mali-G57相比前代相同定位的Mali-G52，在整体性能上大幅度提升了30%，是前代产品的1.3倍，同时能效比提升了30%，性能密度提升了30%，机器学习能力提升了高达60%。