big.LITTLE 大小核架构

定义

big.LITTLE是Arm于2011年提出的异构多核处理器架构:在同一芯片上集成高性能"大核"与低功耗"小核",两类核心指令集兼容,由软件根据负载把任务调度到合适的核心,以兼顾峰值性能与能效。

原理

大核采用宽发射乱序设计,面积与功耗高;小核采用精简的顺序或窄乱序设计,能效比突出。早期方案按簇整体切换,后来演进为全局任务调度,Linux内核的EAS(能量感知调度)可结合各核的能效模型为任务选择核心。Arm后续将其升级为DynamIQ技术,支持在同一簇内灵活混布不同核心,并可加入第三档"中核"。

应用

大小核已成为智能手机SoC的标准形态,高通骁龙、联发科天玑、苹果A系列与M系列均采用类似思路;Intel自12代酷睿起也在x86桌面平台引入性能核加能效核的混合架构,并配合线程调度器优化任务分配。

意义

大小核体现了"暗硅"时代用异构换能效的设计思路,是移动计算普及的重要技术支撑。