ARMX86体系结构IPC(PPC)排名(在B站重印:Timisy_xiaotian)

实际上,确实影响了CPU性能的频率和IPC。准确的CPU性能标准应为:CPU性能=IPC(CPU的每个时钟周期中执行了多少个指令)频率(MHz时钟速度)。该公式最初是由英特尔提出的,并被该行业广泛认可。

什么是PPC

PPC(每个时钟的性能)每个时钟周期的性能。 PPC反映了全面绩效的反映,包括指令数量(IPC)和每个指令的执行效率(例如数据吞吐量和并行性),这更接近实际应用程序方案的性能。

作为评估处理器性能的指标,它具有某些参考值,可用于处理器的性能及其采用的体系结构。当然,PPC不能仅作为评估标准。正确的评估处理器体系结构应具有多维和多角度(包括但不限于高能效率,实际性能的最高性能以及PPA占据的区域:功率性能区域,即功能性能区域等)。此处仅显示架构的PPC性能。

说明

测试软件

由于它正在对X86和ARM的不同体系结构进行跨平台测试,因此只能使用跨平台测试性能的软件。当前,只有Geekbench系列和SPEC系列可以进行跨平台测试,因此仅将GeekBench5/6和Spec2006/2017的测试结果用作数据。

综合IPC/PPC权重分配

图中标有黄色/蓝色的单个块区域的比例是重量尺寸

如何区别频率范围

引入了频率范围,即高频,中频和低频,旨在降低未常用并在测试结果中波动的频率的影响。

对于新的/大型核心体系结构(X1X925):高频高于2.8GHz,中频1.42.8GHz,低频低于1.4GHz。

对于较新的/中核体系结构(A75A725):高频高于2.4GHz,中频1.22.4GHz,低频低于1.2GHz。

对于旧体系结构(A57A73):高频高于2.0GHz,中频为1.02.0GHz,低频低于1.0GHz。

对于小核心体系结构(A35A520):高频高于1.6GHz,中频0.81.6GHz,低频低于0.8GHz。

(由于某些测试软件的数据太少,因此引入中等和高频和低频,以1.8GHz为极限,高于中和高频,并且低于中和低频)

(如果一个好奇的婴儿问:2.0GHz以上的频率似乎很少?通过超频Orion 7420至2.4GHz进行了测试)

X86体系结构的频率范围与ARM的频率范围不同,但是得分权重相同。以下将描述如何测试X86体系结构PPC。

测试完的SoC

未测试的SoC

如果从主要博客作者那里获得了Spec2006/2017的数据,则仅占重量的10以避免使用脏数据。

比较结果会出现的问题

请注意,不同的建筑系统组(RISC)和X86(CISC)对PPC进行比较不是很有意义。总PPC表仅汇总且未比较。 X86体系结构将Sky Lake或Arm A78用作基准单元,结果是相同的,不会影响X86系统内的比较。您只需要减去百分比即可知道X86系统中的各种体系结构有何不同。在下面的示例测试中,我们可以发现,只要频率在合理范围内,即使频率不同,PPC基本上将保持不变,并且基本上没有边际效应。因此,在不同体系结构的PPC范围内,该表可以更合理(可以将不同体系结构的频率范围引用到下面所述的详细信息)。

测试方法

公式及运用

从PPC的定义中,可以使用简单的运行分数计算PPC,公式如下:

PPC计算公式:得分(点)/频率(GHz)

例如:当Snapdragon 870在3.19GHz时,Geekbench5单核运行分数为1015点,当大核的主要频率为3.19GHz时。 318.2(点/ghz)使用1015/3.19,即GeekBench5的PPC性能。当频率锁定为2.265时,Geekbench5单核运行分数为726点,与320.5(点/GHz)相同。

不难看到,只要频率不超过架构的合理范围,所得的PPC实际上是相似的。 SPEC2006/2017也可以使用此公式计算。

防刷分机制

如果某个项目的测试结果太高,它将触发评分机制。例如,Snapdragon 820的浮点得分的Kryo在Spec2006/2017中太高,重量将下降到10。

平衡机制

Apple A18Pro/M4和ARM X925在GeekBench6中致电SME/SVE指令,并且运行分数更高。由于X86体系结构ZEN4/5,台式机/移动11代核心和移动第10代Cove(Sunny Cove)支持AXV512,因此在某些测试中也将有很高的分数。因此,结果将是平衡的(会有奖金,但是指令集带来的优点将减少),因此无需担心某些架构太高的测试结果。

外部设备影响因素

在重复测试后,发现在正常测试中,即使删除温度控制,PPC仍将在高频下的功耗或温度影响下,导致性能略低于中等频率。此外,手机周围的变量很难控制(内存频率,总线频率和其他因素),并且不同的频率将导致PPC性能的上下浮动。因此,PPC性能加权计算用于每个频率间隔。测试结果将更倾向于中频PPC,并且与正常使用情况相符。

测试ARM架构PPC

ARMX86体系结构IPC(PPC)排名(在B站重印:Timisy_xiaotian)

SoC内部影响因素

测试采用的SoC

为了使测试结果更加简洁,只有最大2级缓存的核心才用于测试。例如,Snapdragon 780G的大核A78为512KB,中核A78为256KB。因此,仅使用大型核心测试的结果,并且将使用具有相同级别2级缓存的SOC。例如,Dimente 8100的大核A78也为512KB,因此可以用作测试数据。

经过测试的SOC将尝试尽可能使用旗舰店或次级级别,以减少由外围收缩(例如缓存和内存)引起的PPC性能降解。但是,由于A75在市场上不使用较大的2级高速缓存SOC(Snapdragon 845的A75仅为256kb,而Snapdragon 835的A73为512kb),PPC性能将相对较低。

某些架构的PPC性能测试结果由次级缓存的差异和微体系结构的差异区别。例如,由于缓存和内存的较大差异,Apple A14和M1的大火将被区分(它不会反映在总表中,但将在子桌子中实现)。如果差异不是很大,则不会单独列出。

测试X86架构PPC

测试环境(系统)

除了X86体系结构的ARM体系结构的不同频率间隔外,测试平台还尝试选择Linux。测试和比较后,发现窗口下的测试结果将略低于Linux和Unix样(例如MacOS)。为了确保结果的一致性,将尽可能使用Linux下的测试结果。

频率范围

由于X86架构与ARM的设计思想不同,因此桌面上的测试结果相对稳定(确定变量时,运行分数基本上是恒定的)。因此,只有中等和中等和低频之间的差异。

新体系结构(Zen3/Willow Cove之后):以4.0GHz为极限,它高于中频和高频,并且低于中频率和低频。

旧结构(在Steamroller/Ivy桥之前):以2.4GHz为极限,它的中等和高频高于中等和低频低于中等和低频。

正常结构(除此之外):以3.2GHz为极限,高于中和低频,低于中和低频。

古早的处理器

核心第三代Ivy桥,AMD-Steamroller和以前的处理器,由于缺乏说明集和其他原因,某些测试项目的分数将非常低,因此Core 3rd Generation,Steamroller和先前的处理器的PPC与PPC稍后将完全不同。

测试结果

总表格和子表(ARM公共版本/非公共版本/Apple/X86)。总表将将一些架构细节和PPC合并在一起。子表将根据先前的描述(4。测试中使用的SOC内容)进行区分。

总表

红色是最新的大核,橙色/绿色是臂/x86的流行核心,蓝色是普通核心

ARM公版

红色是大核,橙色是中芯,蓝色是小核心

非公版(骁龙/麒麟/其他)

红色是大核,橙色是中芯,蓝色是小核心

苹果(A/M系)

红色是大核,橙色是正常核心,蓝色是小核心

X86(桌面端/移动端)

红色是大核,橙色是正常核心,蓝色是小核心

Q/A(问答)

Q:这个排行为什么以ARM A78为基准?

Q:为什么GeekBench6的权重比GeekBench5小?

a:第一点,geekbench6是最近的基准测试软件,具有较少的数据。其次,对于支持SME指令集的Apple A18PRO/M4,ARM X925和X86处理器,GeekBench6中的跑步分数明显高于其他分数,这对其他建筑来说是不公平的。如果将来数据得到改善,我们将考虑增加GeekBench6的重量。

Q:为什么采用SPEC系与GeekBench系的测试结果?

A:Geekbench系列的运行分数更接近正常使用,而SPEC系列是专业测试。重点是不同的。为了防止某些项目运行过高,使用多个测试结果来平衡(如果将来有足够的测试结果Cinebench系统,则将引入CineBench系统的测试结果)。

用户评论


陌上花

每次看到这些排名结果,我就很感慨现在的CPU技术发展真是一蹴而就啊!之前还以为ARM和x86谁更强一直是争论不休的局面呢。

    有14位网友表示赞同!


君临臣

这篇博文写的挺详细的,图表也很清晰易懂,让我对不同架构下IPC的表现有了更深入的了解。不过我更倾向于关注实际应用场景下的性能表现,毕竟只是一味的追求理论上的指标也不一定实用。

    有11位网友表示赞同!


不相忘

ARM在移动领域确实占据优势,这排名也能看的出,但我觉得单拿IPC来比较太过片面了。 x86 现在在其他领域,比如桌面和服务器市场,依然保持着强大的竞争力啊!

    有19位网友表示赞同!


屌国女农

看了这篇博文之后我才明白,原来CPU的IPC性能表现差别这么大。感觉以后选处理器的时候要更仔细核算一下这些指标了,毕竟这直接影响到了我的办公效率和游戏体验。

    有13位网友表示赞同!


此生一诺

这个排名是不是有些偏向,我觉得ARM在指令集设计的方面还是略逊于x86的。 x86 的架构一直保持着很高的性能优化水平,这一点很难会被ARM超越啊!

    有20位网友表示赞同!


何年何念

我更看重的是性价比,虽然ARM的IPC表现不一定比x86强,但是成本更低,对于一些小众应用来说ARM可能是更好的选择。

    有17位网友表示赞同!


满心狼藉

看到这个排名真是让我大跌眼镜,总觉得ARM在不断缩小与x86的差距啊!看来未来CPU市场要更加精彩了,各种架构都能展现自己独特的优势。

    有16位网友表示赞同!


莫名的青春

我觉得这篇文章做得不够全面,除了IPC性能外,还有很多其他指标也要考虑,比如功耗、缓存大小等。只有综合考虑才能做出选购决策而不是单纯地看排名。

    有6位网友表示赞同!


拥抱

作为一名程序员,我更关心的是开发效率和代码编译速度。ARM的指令集设计是否能够提高这些方面的效率呢?我觉得这才是更值得关注的点。

    有10位网友表示赞同!


病房

从这个排名可以看出,未来的CPU市场会更加多元化,不同的架构在不同的应用场景下都有自己的优势。

    有17位网友表示赞同!


反正是我

这篇博文让我对现代CPU技术的复杂性有了更深刻的理解。看来想要选择一个合适的处理器确实需要深入了解各个指标的优劣势才行。

    有9位网友表示赞同!


败类

我觉得ARM和x86之间的差距会越来越小,因为ARM都在不断优化指令集和架构设计,未来也许会有很多应用场景会被ARM占据!

    有13位网友表示赞同!


爱你心口难开

这个排名只是一个参考,不同的测试平台、软件环境都会影响到最终的性能表现。不要单纯地看排名结果就选处理器,要根据实际需求进行综合考虑。

    有7位网友表示赞同!


々爱被冰凝固ゝ

虽然x86在IPC方面依然保持着优势,但是我觉得ARM的动态指令调度技术越来越成熟,在某些特定应用场景下甚至可以超过 x86!

    有20位网友表示赞同!


敬情

看了这篇博文后我对那些老观念“ ARM不能胜过 x86”的想法彻底改变了,现在的科技发展真是让人叹为观止!

    有5位网友表示赞同!


尘埃落定

我更关心的是CPU的生态系统和支持力度,而现在ARM在移动领域已经拥有庞大的开发者社区和完善的开源平台,这对于未来的发展来说非常重要啊!

    有16位网友表示赞同!

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