เครื่องมือแก้ไข Downcodes จะทำให้คุณมีความเข้าใจในเชิงลึกเกี่ยวกับชิป Qualcomm MSM8953 ซึ่งเป็นโปรเซสเซอร์ที่ใช้สถาปัตยกรรม ARMv7 และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในสมาร์ทโฟนและแท็บเล็ตระดับกลาง บทความนี้จะวิเคราะห์สถาปัตยกรรม ตัวเลือกการออกแบบ และประสิทธิภาพของชิป MSM8953 โดยละเอียด และตอบคำถามทั่วไปบางข้อ บทความนี้จะวิเคราะห์ข้อดีและข้อจำกัดของชิป MSM8953 อย่างครอบคลุมจากแง่มุมต่างๆ เช่น พื้นหลังของชิป เหตุผลในการเลือกสถาปัตยกรรม ประสิทธิภาพ เทคโนโลยีกระบวนการ และการสรุป ช่วยให้คุณเข้าใจโปรเซสเซอร์นี้ซึ่งครั้งหนึ่งเคยครองตำแหน่งในตลาดระดับกลางได้ดีขึ้น .
ชิป MSM8953 ของ Qualcomm ไม่รองรับโค้ดสถาปัตยกรรม ARMv8 เพียงเพราะว่ามันมีพื้นฐานมาจากการออกแบบคอร์ CPU ARM Cortex-A53 เวอร์ชันเก่า และคอร์เหล่านี้รองรับสถาปัตยกรรม ARMv7 โดยกำเนิด การออกแบบชิปจำกัดความเข้ากันได้ของชุดคำสั่งในระดับฮาร์ดแวร์ ซึ่งหมายความว่าจะไม่รวมการสนับสนุนสำหรับชุดคำสั่ง 64 บิต เนื่องจากสถาปัตยกรรม ARMv8 แนะนำความสามารถในการประมวลผล 64 บิต และชิป MSM8953 ได้รับการกำหนดค่าที่โรงงานเท่านั้น รองรับโหมดการประมวลผลแบบ 32 บิต ควอลคอมม์ออกแบบ MSM8953 เพื่อตอบสนองความต้องการของตลาดในด้านการใช้พลังงานและความต้องการความสมดุลของประสิทธิภาพ ในขณะที่พิจารณาต้นทุนและสถานการณ์การใช้งานอย่างเต็มที่ ดังนั้นจึงเลือกใช้สถาปัตยกรรม ARMv7 ที่เติบโตเต็มที่และคุ้มต้นทุนมากขึ้น
Qualcomm Snapdragon 625 (MSM8953) เป็นโปรเซสเซอร์แพลตฟอร์มมือถือที่อยู่ในตลาดระดับกลาง โดยเน้นที่ตลาดสมาร์ทโฟนและแท็บเล็ตเป็นหลัก ชิปนี้ใช้แกน CPU ARM Cortex-A53 ของ Qualcomm และสามารถทำงานที่ความถี่สูงสุด 2.0GHz ผลิตขึ้นโดยใช้กระบวนการ 28 นาโนเมตร ดังนั้นจึงทำงานได้ดีในการควบคุมการใช้พลังงานและสามารถให้อายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่เพียงพอสำหรับอุปกรณ์ระดับกลาง
ในแง่ของแกน CPU แม้ว่า MSM8953 จะใช้สถาปัตยกรรม ARM แต่ก็ไม่มีการรองรับชุดคำสั่ง ARMv8 แบบรวม แกน Cortex-A53 ที่ใช้ได้รับการตั้งค่าให้รองรับคำสั่ง ARMv7 แบบ 32 บิตเท่านั้น นี่เทียบเท่ากับการบอกว่าแม้ว่าในทางทฤษฎีแล้ว Cortex-A53 core จะรองรับการประมวลผล 64 บิต แต่ใน MSM8953 แต่ก็สามารถทำงานได้ในโหมด 32 บิตเท่านั้น ข้อจำกัดนี้ส่วนหนึ่งถูกกำหนดโดยตำแหน่งทางการตลาดและระยะเวลาการเปิดตัวผลิตภัณฑ์
เหตุผลสำคัญในการเลือกใช้ ARMv7 แทน ARMv8 คือการพิจารณาต้นทุนและความต้องการของตลาด ท่ามกลางการชะลอตัวของกฎของมัวร์ ผู้ผลิตเซมิคอนดักเตอร์จำเป็นต้องแลกระหว่างประสิทธิภาพ การใช้พลังงาน และต้นทุน ขณะเดียวกันก็ลดกำไรจากกระบวนการแบบเดิมๆ การใช้ ARMv7 สามารถลดต้นทุนการผลิตได้ เนื่องจากเผชิญกับความท้าทายด้านการออกแบบและการผลิตน้อยกว่า ARMv8 ในขณะเดียวกัน ผู้บริโภคในตลาดระดับกลางโดยทั่วไปไม่ต้องการความสามารถในการประมวลผล 64 บิตที่ทรงพลัง แต่จะไวต่ออายุการใช้งานแบตเตอรี่และข้อกำหนดด้านต้นทุนอุปกรณ์มากกว่า
นอกเหนือจากการพิจารณาด้านต้นทุนแล้ว ความเข้ากันได้ของซอฟต์แวร์ยังเป็นปัจจัยสำคัญอีกด้วย เมื่อ MSM8953 เปิดตัว แอปพลิเคชันและระบบปฏิบัติการ Android จำนวนมากยังไม่รองรับ 64 บิตเป็นพิเศษ การใช้โปรเซสเซอร์ 32 บิตช่วยให้มั่นใจได้ถึงความเข้ากันได้และความเสถียรที่ดีขึ้น แม้ว่าโปรเซสเซอร์ 64 บิตจะสามารถรองรับปริมาณข้อมูลขนาดใหญ่และรองรับหน่วยความจำระบบได้มากขึ้น แต่ข้อดีเหล่านี้ยังไม่ชัดเจนในตลาดระดับกลาง
แกน Cortex-A53 ที่ใช้ใน MSM8953 ถือเป็นหนึ่งในตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการปรับสมดุลการใช้พลังงานและประสิทธิภาพในขณะนั้น ไม่เพียงแต่รับประกันความราบรื่นของโทรศัพท์เมื่อจัดการงานประจำวัน แต่ยังทำงานได้ดีในแง่ของการใช้พลังงานแบตเตอรี่อีกด้วย แม้ว่าจะใช้สถาปัตยกรรม ARMv7 แต่คอร์เหล่านี้ก็ยังมีประสิทธิภาพที่ดีและสามารถตอบสนองความต้องการของตลาดระดับกลางในแง่ของการประมวลผลกราฟิกและมัลติทาสกิ้ง
ความสำเร็จของกลยุทธ์นี้คือช่วยให้ Qualcomm สามารถจัดหาตัวเลือกชิปราคาไม่แพงและเชื่อถือได้สำหรับตลาดระดับกลาง แม้ว่า MSM8953 จะไม่สามารถรันโค้ด 64 บิตตามสถาปัตยกรรม ARMv8 ได้ แต่ก็ยังสามารถมอบประสบการณ์ผู้ใช้ที่น่าพึงพอใจให้กับผู้บริโภคส่วนใหญ่ได้ ในขณะที่เปิดตัว โปรเซสเซอร์ทำงานได้ดีสำหรับงานทั่วไป เช่น ระบบปฏิบัติการ Android, แอปพลิเคชันโซเชียลมีเดีย, การเล่นวิดีโอ และการเล่นเกมเบาๆ
เทคโนโลยีการผลิต 28 นาโนเมตรที่ใช้โดย MSM8953 ถือเป็นตัวเลือกที่สมบูรณ์ในขณะนั้น ซึ่งหมายความว่าต้นทุนการผลิตค่อนข้างต่ำ เทคโนโลยีกระบวนการนี้ช่วยให้โปรเซสเซอร์มีความเร็วที่เหมาะสมในขณะเดียวกันก็รักษาการใช้พลังงานให้ต่ำ ซึ่งเป็นสิ่งดึงดูดใจอย่างมากสำหรับผู้ใช้ที่ต้องการใช้อุปกรณ์ของตนตลอดทั้งวัน แม้ว่าชิปสมัยใหม่จะย้ายไปยังโหนดกระบวนการขั้นสูงกว่า เช่น 7 นาโนเมตรและ 5 นาโนเมตร แต่เมื่อเสนอการออกแบบนี้ กระบวนการ 28 นาโนเมตรก็เป็นตัวเลือกที่คุ้มค่ามาก
การเพิ่มประสิทธิภาพการจัดการพลังงานของ MSM8953 ยังส่งผลต่อการเลือก ARMv7 ด้วย การเลือกกระบวนการและสถาปัตยกรรมที่สมบูรณ์ช่วยให้ Qualcomm สามารถปรับอัตราส่วนประสิทธิภาพการใช้พลังงานของ MSM8953 ให้เหมาะสมยิ่งขึ้น และยืดอายุแบตเตอรี่ของอุปกรณ์ผ่านการจัดการและการปรับเปลี่ยนพลังงานที่ยืดหยุ่น นี่เป็นสิ่งสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผู้ใช้มือถือที่มักใช้อุปกรณ์ขณะเดินทางและมีความคาดหวังเรื่องอายุการใช้งานแบตเตอรี่สูง
แม้ว่า MSM8953 ของ Qualcomm จะไม่รองรับสถาปัตยกรรม ARMv8 แต่ก็ประสบความสำเร็จในตลาดระดับกลาง การออกแบบเป็นไปตามความสมดุลระหว่างประสิทธิภาพและราคา แม้กระทั่งในปัจจุบัน ในฐานะโปรเซสเซอร์ ARMv7 แบบ 32 บิต ก็ยังสามารถให้ประสิทธิภาพที่เพียงพอแก่ผู้ใช้ในการทำงานต่างๆ ให้เสร็จสิ้น โดยที่ยังคงรักษาข้อได้เปรียบด้านอายุการใช้งานแบตเตอรี่ไว้ได้ แม้ว่าจะไม่สามารถเทียบเคียงได้กับโปรเซสเซอร์สมัยใหม่ในแง่ของข้อกำหนดทางเทคนิค แต่สำหรับตลาดเป้าหมาย MSM8953 นั้นเพียงพอสำหรับการใช้งานรายวันและมอบประสบการณ์ผู้ใช้ที่ดีในราคาที่สมเหตุสมผล
คำถามที่พบบ่อย 1: เหตุใดชิป MSM8953 จึงรองรับเฉพาะโค้ดสถาปัตยกรรม ARMv7 เท่านั้น แต่ไม่รองรับ ARMv8
คำตอบ: เนื่องจากชิป MSM8953 ได้รับการออกแบบโดยใช้สถาปัตยกรรม ARM Cortex-A53 และ Cortex-A53 เป็นส่วนหนึ่งของสถาปัตยกรรม ARMv8-A อย่างไรก็ตามในการใช้งานจริง ชิป MSM8953 ยังคงสามารถเรียกใช้โค้ดที่เข้ากันได้กับ ARMv7 เท่านั้น สาเหตุหลักมาจากคุณลักษณะของฮาร์ดแวร์และชุดคำสั่งของชิป ชิป MSM8953 ไม่มีความสามารถในการจัดการชุดคำสั่งใหม่และฟังก์ชันเพิ่มเติมในสถาปัตยกรรม ARMv8 ดังนั้นจึงสามารถรองรับได้เฉพาะโค้ดสำหรับสถาปัตยกรรม ARMv7 เท่านั้น
คำถามที่พบบ่อย 2: เหตุใด MSM8953 จึงไม่สามารถรองรับโค้ดสถาปัตยกรรม ARMv8 ได้ มีผลกระทบมั้ย?
คำตอบ: สาเหตุที่ชิป MSM8953 ไม่สามารถรองรับโค้ดสถาปัตยกรรม ARMv8 ได้ก็เนื่องมาจากการออกแบบฮาร์ดแวร์ไม่รองรับชุดคำสั่ง ARMv8 และส่วนขยายฟังก์ชัน ซึ่งหมายความว่า MSM8953 ไม่สามารถใช้ประโยชน์จากการปรับปรุงประสิทธิภาพ โหมดพลังงานต่ำ และคุณสมบัติใหม่อื่นๆ ที่มาจากสถาปัตยกรรม ARMv8
จากมุมมองของผลกระทบ การขาดการรองรับสถาปัตยกรรม ARMv8 จะส่งผลให้ MSM8953 ไม่สามารถทำงานได้อย่างเหมาะสมที่สุดในแอปพลิเคชันและสถานการณ์บางอย่าง ตัวอย่างเช่น หากแอปพลิเคชันได้รับการปรับให้เหมาะสมที่สุดสำหรับสถาปัตยกรรม ARMv8 โดยเฉพาะ ประสิทธิภาพอาจถูกจำกัดเมื่อเรียกใช้แอปพลิเคชันบน MSM8953 อย่างไรก็ตาม แอปพลิเคชันและระบบปฏิบัติการทั่วไปส่วนใหญ่ยังคงเขียนโดยใช้สถาปัตยกรรม ARMv7 ดังนั้นในการใช้งานประจำวันสำหรับผู้ใช้ส่วนใหญ่ รหัสของ MSM8953 ที่ไม่รองรับสถาปัตยกรรม ARMv8 จะไม่ทำให้เกิดปัญหาที่ชัดเจน
คำถามที่พบบ่อย 3: เหตุใด MSM8953 จึงรองรับเฉพาะโค้ดสถาปัตยกรรม ARMv7 เท่านั้น มีวิธีแก้ไขปัญหาอื่นใดเพื่อรองรับโค้ดสำหรับสถาปัตยกรรม ARMv8 หรือไม่
คำตอบ: เหตุผลที่ชิป MSM8953 รองรับเฉพาะโค้ดสถาปัตยกรรม ARMv7 เท่านั้น เนื่องจากข้อจำกัดของการออกแบบฮาร์ดแวร์และชุดคำสั่ง อย่างไรก็ตาม สำหรับผู้ใช้ที่ต้องการรันโค้ดสถาปัตยกรรม ARMv8 บน MSM8953 มีวิธีแก้ไขปัญหาผ่านการจำลองซอฟต์แวร์ การจำลองซอฟต์แวร์เป็นวิธีการแปลงชุดคำสั่ง ARMv8 ให้เป็นชุดคำสั่ง ARMv7 และรันบน MSM8953
แม้ว่าการจำลองซอฟต์แวร์สามารถเรียกใช้โค้ด ARMv8 บนฮาร์ดแวร์ที่ไม่สนับสนุนสถาปัตยกรรม ARMv8 ได้ แต่วิธีนี้มักจะส่งผลให้ประสิทธิภาพลดลง เนื่องจากความจำเป็นในการแปลงชุดคำสั่งและการประมวลผลเลเยอร์ความเข้ากันได้ การจำลองซอฟต์แวร์อาจช้าลงเมื่อดำเนินการคำสั่ง ARMv8 ดังนั้น สำหรับแอปพลิเคชันที่มีความต้องการประสิทธิภาพสูงกว่าหรือสถานการณ์ที่ใช้คุณสมบัติ ARMv8 ขอแนะนำให้เลือกฮาร์ดแวร์ที่รองรับสถาปัตยกรรม ARMv8
โดยรวมแล้ว ชิป MSM8953 ได้แลกเปลี่ยนกันภายใต้พื้นฐานทางเทคนิคในขณะนั้น และเลือกสถาปัตยกรรม ARMv7 เพื่อให้มั่นใจถึงความคุ้มค่าและความสามารถในการแข่งขันในตลาด แม้ว่าจะไม่รองรับ ARMv8 แต่ก็ยังนำประสบการณ์ผู้ใช้ที่ดีมาสู่ตลาดระดับกลาง บรรณาธิการของ Downcodes หวังว่าบทความนี้จะช่วยให้คุณเข้าใจชิป MSM8953 ได้ดีขึ้น