从28nm到finfet,功率和性能提高了1.2倍。以下是如何获得更好的结果。
最近,高通发布了他们的新款骁龙处理器820,该处理器采用了finFET技术。他们展示了一些惊人的结果,例如与28nm设计相比,性能提高了2倍,功耗提高了2倍。此前,当ARM宣布他们的finFET A72处理器时,他们也声称与28nm设计相比,功耗提高了3.5倍。
但是,设计师们仅仅通过转向finFET就能获得如此巨大的改进吗?他们还需要做些什么吗?如果是的话,他们还需要做哪些额外的步骤?我们将在这篇博客中探讨这些问题。
让我们来看看finFET技术的好处。finfet在相同的功率下提供1.38倍的性能提高,或者在相同的速度下提供1.5倍的功率降低与28nm工艺相比.如果我们要在这两点之间画一条曲线,它将如图1所示。
从上图中,我们可以找到一个在功率和性能上都具有相同比例的点。这一点表示迁移到finFET在功率和性能方面的好处。利用这条曲线,我们可以发现它对应于1.2X。这意味着,如果我们只是将设计从28nm迁移到finFET工艺,我们应该会看到功率和性能都提高了1.2倍。
我们如何才能获得更好的性能和功率改进?让我们讨论实现finFET设计功率改进的策略。
为了获得功率的改进,我们应该关注finFET中功率的主导分量。与28nm设计不同,finFET设计中动态功率占总功耗的主导地位。当静态功率占主导地位时,例如28nm,我们希望尽可能小的面积。相反,对于finFET,设计面积越大,开关活动就越少。因此,我们在28nm上所做的设计选择可能并不有效,而且对于finFET设计来说往往是不正确的。设计师可以通过牢记这些原则并遵循这些原则衍生出的策略来实现卓越的功率改进:
使用这些策略,ARM和高通都能够在finFET工艺“免费”提供的基础上提高电源效率。ARM采用寄存器文件重组、执行单元的高效调优和每个块的动态功耗降低来实现更高的电源效率.高通使用微架构改进,如集群乘数器和许多动态功耗降低技术来实现它们数字.对于finfet的功率设计,你们的策略是什么?我想听听你的意见。
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