汽车SoC之16-32核心的CPU架构设计
汽车soc尤其是针对自动驾驶的，更强调多核性能，手机领域则强调单核性能，所以手机领域arm特别推出了特大核cortex-x系列，且频率越来越高，下一代的cortex-x4据说频率接近4ghz，可以说已基本走到了尽头无法再前进了，只能靠提高频率来提高性能了。
汽车领域则核心数量越来越多，高通的sa8540p、安霸的v3都是16个核心，v3是16个cortex-a78，而特斯拉的二代fsd是20个cortex-a72，英伟达的下一代thor可能是32核心。座舱领域也有这个趋势，例如芯驰的产品x9u，使用了14个cortex-a55核心，地平线的下一代j6也很有可能使用16个cortex-a55核心。比较在意成本的厂家一般还是选择cortex-a系列，比较重视性能的则采用arm的neoverse系列，这个系列就是针对服务器开发的，特别适合多核系统，这一代如华为的mdc系列soc就是采用了arm neoverse的n1内核，英伟达的下一代thor则是采用了arm neoverse的v2内核，waymo和cruise也很有可能采用了arm neoverse的n2内核。
arm服务器芯片最早可追溯到2013年，华为在2013年开始用arm架构与指令集设计服务器芯片，2015年基于cortex-a57推出第一款arm服务器芯片hi1610。2019年推出鲲鹏920，也就是hi1620，mdc的车载soc实际就是arm服务器cpu（即鲲鹏系列）加达芬奇ai加速器（即昇腾系列）。
图片来源：arm
arm neoverse分v、n和e三个系列，v系列强调性能，e系列强调效率，n系列是性能与效率的平衡，e系列实际就是手机领域的小核心。
图片来源：arm
原本计划2022年推出的poseidon即波塞冬推迟到了今年下半年或明年，而e2平台就是目前旗舰手机常用的a510核心。
图片来源：arm
所谓“传统”就是指x86服务器，arm服务器芯片典型代表有阿里的倚天710、亚马逊的graviton3，倚天710使用了n2内核，亚马逊使用了v1内核。
图片来源：arm
除了服务器，还有很多dpu使用了arm的n2内核，典型代表如上图中marvell的octeon，采用了8-36个n2核心，均采用5纳米工艺。
v1平台简介。图片来源：arm
图片来源：wikichip
和手机领域的旗舰架构x3比，v1显然要更强，arm为自己留下了充足的挤牙膏空间，x3仅有6路解码，v1则是5-8路可选，解码器宽度是衡量cpu性能最关键的参数，没有之一。解码器宽度即ipc（每周期执行指令数），解码器宽度8，简单地说就是一个周期能执行8条指令，而x3是6条，英伟达orin和安霸v3用的cortex-a78解码器宽度是4，单这一点上，v1的性能就是其两倍。顺便说下，苹果m1的firestorm核心是8路，所以苹果的单核性能一直吊打安卓的arm。
图片来源：arm
除了ipc宽度，其次就是l1/l2缓存大小，因为指令是从缓存中取得的，l1缓存有分为l1i和l1d，分别用来存储指令和数据。l2缓存是不区分指令和数据的。l3缓存多个核心共用一个，通常也不区分指令和数据。还有一种缓存叫tlb，主要用来缓存mmu使用的页表，通常我们讲缓存（cache)的时候是不算它的。l1/l2缓存通常都是最快的sram，l3则可以用chiplet的形式外接hbm或ddr5。当然缓存越大，die size就越大，成本就越高。
数据来源：各公司资料
苹果的优势非常明显，实际上这主要是台积电的功劳，为了照顾大客户，台积电的工艺特别配合苹果的设计，能够放下超大容量4mb的l2缓存但又不特别占面积，成本不至于高出arm太多，所以苹果离不开台积电，一旦台积电不供应苹果芯片，苹果5年内都不可能把订单转移到三星，打击台积电可以轻易击倒苹果。性能上，v1/v2系列比x1/x3要高出许多。
图片来源：arm
v2相对v1系列，主要就是把l2缓存提高到2mb，v1是基于armv8.4-a指令集，v2是基于armv9.0-a指令集，针对矢量计算和机器学习，v2将sve升级到sve2代，4个128比特宽度，一次可执行64个int8指令。cpu基本可以等同于dsp做机器学习计算。对应数据格式增加了bf16。
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图片来源：arm
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图片来源：wikichip
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