如果arm不給華為公版架構？

這個問題可能性并不高，因為即使高通，芯片也不是完全靠自己的。對于手機處理器來說，大家不用過多關注核數與主頻，應該把目光多投向架構與工藝。

判斷工藝優劣還是非常容易的，基本就是納米數越小代表越先進，采用FinFET晶體管比傳統2D晶體管更好。但要判斷架構優劣就比較難了，因為有公版和自主架構之分，公版架構了解清楚了命名規則大概就能知曉一二，自主架構由于廠商不同，想從命名上判斷就非常困難。這些障礙最終阻礙了我們對于一顆SoC優劣的認識，到底是自主架構強還是公版架構好？不同自主架構間性能孰強孰弱？

對于這些疑問，我們先從指令集聊起。

精簡指令集與復雜指令集的博弈

CPU內部用來指導運算和優化的硬程序我們稱之為“指令集”，它是CPU能夠直接識別的最底層指令，分為復雜指令集和精簡指令集兩種。復雜指令集是通過設置一些功能復雜的指令，把一些原來由軟件實現的、常用的功能改用硬件的指令系統實現，以此來提高計算機的執行速度，英特爾著名的X86架構就是典型的復雜指令集產物。在計算機剛誕生，部件昂貴、主頻低、運行速度慢的年代，這能極大提升處理效率，但隨著復雜指令集的日趨龐雜，這種結構越來越龐大，通用性、運行速度開始變差，于是另一種思路驅動的精簡指令集就誕生了。

精簡指令集的思路是通過簡化計算機指令功能，使指令的平均執行周期減少，把較復雜的功能用一段子程序來實現，從而提高計算機的工作主頻，同時大量使用通用寄存器來提高子程序執行的速度，ARM公司ARM架構和Imagination Technologies公司的MIPS架構都屬于這一體系。

目前流行的移動處理器中，幾乎全部采用的都是ARM架構，這種精簡指令集架構帶來了四大優勢：一是體積小、功耗低、成本低、性能強；二是大量使用寄存器且大多數數據操作都在寄存器中完成，指令執行速度更快；三是尋址方式靈活簡單，執行效率高；四是指令長度固定，可通過多流水線方式提高處理效率。

ARM架構也分ARMv6、ARMv7、ARMv8等多代。基于ARMv6指令集設計出來的內核是ARM11，它被廣泛用于早年的智能機上，尤其在諾基亞的塞班系統手機中特別常見。ARMv7則是新智能機時代使用最多的架構，我們熟知的Cortex-A7/A8/A9/A15內核都是這一架構的產物。ARMv8指令集發布于2011年11月，它在ARM歷史上第一次支持了64位指令集，構成了蘋果2013年能首發64位處理器A7的核心基礎。

而如今我們常見的手機自主/非自主處理器架構都基于arm指令集（除了少數的Intel核心手機為X86指令集）。

手機處理器為何會有公版/自主之分

雖然憑借ARMvX架構在移動領域奠定了一統的地位，但這家來自英倫三島的公司并沒有學著英特爾一樣什么都親力親為，而是對外開放授權，讓廠商根據自己的需要設計生產最終產品。

作為授權，ARM將其分為兩種，主流的是授權ARM設計好的IP內核，比如Cortex-A53/A72，廠商拿到此類授權后，只需根據需要選擇核心數、總線互聯、緩存就基本完成CPU部分的設計。所以我們把這種直接使用ARM設計好的內核方案叫做公版架構，聯發科、三星、海思的芯片就屬此類。

另一種方案則是授權ARM架構，比如ARMv7/ARMv8，廠商獲得這些指令集架構后，還得自行設計內核，之后再完成整個CPU部分的搭建。這也就是我們所說的自主架構，蘋果、高通的大部分芯片就是這種方案的產物。

第一種公版方案最大的好處是省時省力，節約成本。芯片廠商只需要跟著ARM的節奏走，就必然不會被落下，既能保障性能，又能以最快時間完成成品上市，同時還方便了稍懂手機的人判斷芯片的強弱和定位。壞處一是喪失差異化，不能形成獨家賣點；二是必須時刻緊跟ARM腳步，一旦落后就輕易被外界感知，瞬間打成低端淘汰的形象。

第二種自主方案好處是靈活多變，廠商可以設計出比公版IP更好的單核性能和更低功耗，同時在總線互聯上也擁有很高的自由度，發揮空間極大。但這種方案必須建立在芯片廠商燒得起錢、請得起人的前提下，花費很長時間才可能有超越公版的成果。

本質上，采用哪種方案只是芯片廠商基于自身實力、財力、時間成本和最終產品需要作出的不同決策。有的廠商可能一直采用公版架構，但相關儲備成熟后，它又可能轉向自主研發，比如三星。而有的廠商，雖然一直鐘愛自主架構，但在節奏被打亂時或者更看重成本的中低端芯片上，它又會回到公版架構，比如高通。沒有什么是一成不變的，所以我們沒必要把精力花在分辨架構的公版與自主，只要關注實際性能表現即可。

實際性能不能一錘定音

僅僅看架構就能代表實際的性能嗎?其實并不是這樣的。

1、公版

實際性能上，公版架構之間比較非常方便，大概可以歸結為A72＞A57＞A15＞A17＞A9＞A53＞A35＞A8＞A7＞A5，其中除了A15和A17內核為32位（A17在A12的基礎上進行優化，性能接近A15，但功耗更低）外，其余內核命名一位的為32位的ARMv7指令集、兩位為64位的ARMv8指令集。

2、蘋果

但加入自主架構后，對比就變得復雜起來，我們首先說蘋果的自主架構。蘋果從A6處理器開始，就開了自主研發內核的先列，先是推出了基于ARMv7設計的Swift架構，它性能介于公版的A9與A15之間，比同期高通的Krait 300強。

到了A7蘋果更是展現了空前強大的設計能力，僅僅一年時間就設計出了領先對手一年的基于64位ARMv8架構的Cyclone內核，整顆A7芯片集成了超過10億個晶體管，僅僅雙核的配置性能就等同于四核的A15處理器。再到iPhone 6配備的A8芯片時，改進的Typhoon架構提升了處理器25%的性能，單核性能超過A57，多核性能也只稍微落后于八核心A57+A53的Exynos 7420和驍龍810。

至于最新的A9芯片，采用了第三代64位架構的Twister內核，CPU性能比A8又提升了70%，單核性能提前領先于采用最新A72架構的麒麟950，至今仍是商用芯片中的最強的單核內核。

3、高通

另一個熱衷研發自主架構的是高通。早在驍龍S1的年代，高通就在QSD8250采用了基于ARMv7架構的Scorpion內核，相較同期流行的A8/A9公版內核，Scorpion增加了部分亂序執行能力，支持異步對稱多處理，在高主頻、低功耗和加強浮點運算方面有突出的優勢，具體性能略弱于A9。這套架構一直沿用了驍龍S1、S2、S3三代處理器，后期已經顯得有些老舊乏力，于是高通又推出了Krait內核。

Krait內核按時間先后分為Krait 200、Krait 300、Krait 400、Krait 450四代，都是基于ARMv7架構。第一代Krait用于驍龍S4處理器，它一個時鐘周期可以執行三次fetch與decode操作，后端執行單元更是從Scorpion的三個增加到了七個，流水線從10級增加到了11級，實際性能略弱于15級流水線的A15。第二代Krait 300內核改進了分支預測模塊、添加亂序執行引擎，帶來了更好的浮點計算能力，用于第一代驍龍600上，性能接近A15，但功耗更低。

第三代的Krait 400采用28nm HPM工藝制造，改進了內存控制器、延遲更小，還采用了頻率更高的二級緩存，性能強于A15，我們熟知的驍龍800/801采用的就是這一內核。最后一代的Krait 450用于并不常見的驍龍805上，變化主要是把主頻提到了夸張的2.5GHz。

Krait 450之后，高通新一代的驍龍810因為競爭原因轉向了公版A57內核，表現比較平穩。在即將上市的驍龍820中，高通終于推出了研發已久的Kryo內核，它是高通首個自主研發的64位內核，單線程性能比最新公版內核A72還強。

4、其他

另外，三星、英偉達也多少涉足了自主研發內核的行列。

三星的獵戶座芯片一直采用的都是公版Cortex內核，去年還憑借14nm工藝的Exynos 7420出足了風頭。然而對一直注重研發的三星而言，肯定是不甘心只看著別人玩自主架構風生水起的，所以配備在即將亮相的三星S7上的Exynos 8890，就采用了基于ARMv8架構自研的Mongoose內核取代了A57，性能同樣強于A72，和高通的Kryo不相上下。

值得一提的是，在動物界，Mongoose指代的貓鼬正是高通此前Krait（金環蛇）的天敵。

除了高通外，英偉達也在此前Tegra K1芯片的一個版本上用過自研的64位Denver內核，但由于上市較晚、功耗和缺少基帶等原因，市面上幾乎沒有采用的機型。后來推出的Tegra X1又重新回到了公版A57+A53的大小核設計。

總結

經過上面的敘述和回顧，我們基本可以總結出這樣的規律，自主架構通常比同期公版架構性能更強一些，但要說明的是，這種性能強指的是單核性能，而多核性能方面，八核設計的CPU無疑要強上許多。

雖然自主架構好處良多，但真不是誰都能玩，即便是強如高通也傳出下代驍龍830將放棄自主架構的傳聞，雖然我不太相信它是事實，但也的確從側面反映出自主設計需要投入資源的巨大。

而作為消費者，只要它們銷售的芯片處于同級性能就夠了，實在沒必要去錙銖必較那多幾百的跑分，更沒必要以是否自主研發為由互相攻訐。