AMD、英特尔会不会采用那种高性能库，高密度库共用方式生产CPU(类似855的1+3两种大核)？ 第1页

自问自答。

我觉得这样挺好的，未来大概率会采用。

了解我的应该知道我是一个big.LITTLE技术坚定支持者，很久之前就在质疑英特尔，AMD为什么明明既有大核，又有小核心(相对而言)，为什么不做大小核，反而被arm搞得风生水起。

后来发现x86这种复杂指令集弄大小核可能确实存在一些客观困难，比如指令集问题？

但最近英特尔终于拿出了PPT大小核产品，可喜可贺。

从18年开始，华为，高通，三星在原来4大4小的大小核基础上进一步细分为大中小。

华为的大核虽然频率不同但面积差距不大，不知道这是怎么设计的

三星的则是2猫鼬＋2公版+4小，三种架构，面积差距相当大。猫鼬太挫了。

高通的则最有意思，高频的a76与其余三个低频A76两者有一定差距，但看起来是相似的。

后来经过大佬解释才知道这两种核心的面积差距，而又有一定相似是由于两者工艺选择不同，低频的用的是高密度库，高频核心用了部分高性能库的技术。最终高频大核心比低频核心高10%的性能，相当不错的设计。

两种核心面积比大概是1:1.27，频率比是2.84:2.42=1.17。性能功耗曲线见下图，可见能效比最高的还是A55小核心（面积性能比更是如此，只有大核心1/4-1/3那么大），但跑不了高频。

而高频大核心与低频大核心的关系类似于大小核，但差距没有那么明显。

高频大核心在中低频能耗更高，但能在更高频率运行。低频大核心能耗低但更早撞上功耗墙（“ Prime”性能内核以最高2.84GHz的时钟速度运行，512KB L2缓存，而“ Gold”中核最高2.42GHz的频率运行，256KB L2缓存）

那时我还想到我之前的一个问题，就是zen2用的是高密度库还是高性能库，因为之前我了解过AMD曾经在zen架构出现前将芯片从28nm高性能库换成高密度库，在不改变工艺，基本不降低性能情况下实现面积降低，

当时我第一次了解到同种工艺还有不同库的差别，半导体行业真的很神奇，但我当时不清楚zen之后用的是什么库，于是想问一下。

之后发现zen2用的是与手机芯片一样的6t 高密度库。​ AMD追求的应该是能效比和性能面积比，而不是为了追求极限性能。 如果AMD在这里选择了HP库，我们很可能就会看到5G的Zen2了。

然而这带来一个问题，就是即使供电、散热再充足，我们也不能把zen2做的足够高性能（单核），尤其是游戏台式机这种供电散热都充足，追求单核性能的设备，无论如何都超不上高频是挺无奈的。

而英特尔的问题则相反，历来都是用高性能库的，但软件运行时很难保证各个核心负载均衡，而且一个核心超频运行，会挤占其他核心的供电、散热资源，这就导致没有跑满的核心用哪种都一样。

尤其在供电散热受限情况下，笔记本电脑之类，多出来的面积不能带来相应性能，但多出来的功耗散不出去，同样尴尬。

当然AMD和英特尔也采取一些办法，比如记录每个核心的体质，用体质最好的核心跑高频率。但同种核心由于概率产生的差异还是有限的，工艺产生的差距要 大得多也稳定得多。

我的想法有点类似于当年arm的DynamIQ，少量高频核心提升单核性能，大量低频核心保证多核性能以及性能功耗比，性能面积比。

比如一个 8核的CPU设计，个人觉得在8个核心中找1-2颗核心核心用高性能库做，高性能库面积会增大一些，能跑到更高频率，提高单线程性能，剩下的用高密度库，可以很好兼顾成本(面积)、功耗与性能，如果不考虑三级缓存得话，面积增大会相当小。

以下是脑洞环节，不喜别看，勿喷，谢谢！

1+7设计可以最大程度利用多出的面积增大单核性能，不过至今也没见有手机芯片采用1+7设计，个人猜测是是不是不利于芯片对称性，不好设计？

个人觉得L3缓存和总线之类不需要跑那么高频，没必要用高密度库，只考虑核心部分比较好，假设以zen2为蓝本设计，把一个核心换成类似855那种高性能库核心（核心+L2面积变为原有1.27倍，长宽分别扩大1.17倍），直接替换的话会出现一个尴尬的问题，虽然芯片本身不大，但会造成周边区域大量浪费，芯片只能做成长方形，这样面积扩大太多，不好

幸好缓存是一种比较容易改变形状的东西，我们可以把这颗大核心往里面挪一挪，然后把多出来的地方都做成缓存，还是有些别扭、没有对称的美感，而且多出来的区域总共4%,多数都做成缓存了，最关键的是如果这颗高频大核心如果作废了，需要屏蔽，那么对整片芯片的损失太大，不好

这可能就是这几年手机芯片厂商都喜欢2+6的原因吧，虽然需要面积更大一点，但可以保持对称性，个人觉得在边缘轴对称或者中心对称比较好。下面这种2+6同样是增大4%，但高频核心有两个，做坏一个性能损失也不大。

单核性能应该可以提高10%，多核性能提升2.5%, 好像还比较值得。

这样设计还有一个明显优势，就是给阉割带来了更多可能。

原来一个8核心CPU，考虑到体质与缺陷，可能阉割成6核心、4核心，阉割方法没太大区别。

而2+6这种情况下，区别就大多了。

6核有可能是2+4、1+5，甚至6小， 4核有可能是2+2 、1+3、4小。

有高频核心意味着单核性能无疑要好一些。

当然骁龙855的高频大核心也不是完全高性能库，6T HD库的密度是91.2Mtr/mm2，而HP库是65, 也就是说完整版高性能库面积要扩大40%。zen2核心面积大概占一半，两个核心占1/2 * 1/4 =1/8,只换两个大核心面积仅仅增大5%而已，不知道相应单核性能能提升多少。