在数个星期之前就暗示将推出新产品的台湾IC设计大厂联发科(MediaTek)，日前正式发表最新的智慧型手机处理器Helio X20；该款处理器号称是全球首款三丛集运算(Tri-Cluster)架构的十核心(deca-core)单晶片，延伸了ARM的big:LITTLE功耗/性能最佳化概念。
Helio X20的第一个CPU丛集包含2颗最新64位元Cortex-A72核心，最高时脉频率2.5GHz；另两个从级则分别有4颗低功耗(但仍是64位元)的ARM Cortex- A 53核心；采用两个4颗A53核心丛集的原因是，其中一个丛集针对高性能(中等负载任务)做了最佳化、最高频率为2.0GHz，另一个丛集则是针对较低功耗的轻度负载任务进行最佳化、最高频率1.4GHz。

联发科表示，这种配置如同为车辆添加推进器，将处理器核心划分为三层架构，可更有效地分配工作，达到更理想的性能表现同时延长电池寿命；三丛集架构处理器的功耗能比传统双丛集架构处理器，减少达30%。

许多处理器SoC供应商都会采用原始的ARM big:LITTLE方法来分配任务给各个处理器核心执行，以达最有效率的完成效果；高阶处理器核心如Cortex-A72是专门负责要求性能的任务，更具功率效益的核心如A53则在背景执行或支援轻度负载任务。

在执行运算密集的应用如游戏时，“大”核心能快速将任务完美执行，让SoC尽快回到休眠或闲置状态以节省能源；在较低性能要求的应用如视讯纪录或播放，会需要一个处理器核心在较长时间保持运作，这时“小”核心就能充分因应此类任务，并维持最低限度功耗。

联发科表示，大多数高阶智慧型手机是采用两丛集(Dual Cluster)处理器架构，但只有两组核心群的配置限制了依照不同轻重任务来调整核心处理器配置的运算精细度，会使得行动装置在高效能与低功耗之间的搭配无法达到最佳化；而联发科藉由打造更多处理器核心丛集，让任务分配能进一步最佳化。

因为A53核心的尺寸不到A72的一半，功耗更只有其四分之一不到，两个4颗A53核心的配置，能以比两个A72核心更小的占位面积，为大多数任务提供非常省电的解决方案；接着再根据需求来分配这两个A53丛集所负责的任务，或是搭配另一个更低功耗的处理器核心如Cortex-M4，能让系统在各种应用中更进一步最佳化。


联发科十核心处理器Helio X20正式亮相

Helio X20采用联发科的CorePilot 3.0异质运算排程演算法，号称能为SoC上的CPU与GPU调配工作、同时管理处理器效能及功耗，在产生更低热力的情况下达到高性能表现；此外该款处理器内涵联发科全球全模LTE Category 6 (Cat 6)数据机，支援28个LTE频段，以及2x20的载波聚合(carrier aggregation)。

其他Helio X20的主要功能包括支援强化的手机性能与萤幕表现，以及丰富的多媒体功能：如支援双主镜头内建3D深度引擎(built-in 3D depth engine)，提升快门速度之余也能为户外拍摄的相片创造更立体的景深；多重模式去杂讯引擎(Multi-scale de-noise engines)，即使在恶劣的拍摄环境下，仍能保有锐利度、细节及准确色彩，产生高品质影像。

联发科还透过其他折衷设计确保新元件能符合特定目标价格应用需求，例如采用较成熟的20奈米制程而非更先进的16奈米；此外Helio X20利用较低成本的LPDDR 3记忆体，而非最新的LPDDR4，以WQXGA、1080p高画质手机显示器为主要应用；这样的设定虽然限制了它在旗舰级手机的应用，但更符合新兴市场广大高阶手机的需求，特别是中国。

可惜目前尚未能取得Helio X20的性能测试资料；该晶片样品将自第三季开始供应，搭载该处理器的智慧型手机则预计年底上市。

手机处理器的核心数量不断增加的情况或许看来有些可笑，但这类产品的应用目标其实不只是高阶智慧型手机，还包括其他各种行动装置，如平板电脑与Chromebook，还有在汽车、工业自动化或其他嵌入式/工业物联网(IoT)市场的应用。

联发科最新的十核心产品感觉很夸张，但该公司的设计确实让此新一代处理器比大多数的八核心晶片更具省电效益。尽管是使用标准ARM处理器核心，Helio X20证明了在手机处理器开发上，仍能利用独特的核心配置与电源管理驱动程式达到产品差异化。

编译：Judith Cheng

(参考原文： MediaTek Rolls 10-Core Monster，by Jim McGregor)