ARM big.LITTLE系統技術應用

　　一致性是實現快速轉移的重要因素，它允許監視并將保存在離埠處理器(outbound processor)的狀態，在入埠處理器(inbound processor)上檢測與恢復，而不必通過主存儲器的存取。此外，由于離埠處理器的L2有高速緩存一致性(cache coherency)的功能，當任務轉移時，可以透過檢測數據值的方式，改善入埠處理器的高速緩存預熱時間，此時L2高速緩存仍然可以維持供電狀態。不過，因為離埠處理器的L2高速緩存無法提供新數據的配置， 最后還必須清除并關閉電源以節省耗電。

　　big.LITTLE中央處理器轉移模式

　　至于中央處理器轉移，小核的處理器集群中每個處理器都對應了一個大核集群的處理器。中央處理器為成對配置(Cortex-A15及Cortex-A7處理器上同時配置CPU0、CPU1……依此類推)。使用中央處理器轉移時，每個處理器配對中在同一時間只有一個中央處理器能夠運轉。

　　系統會主動檢測各處理器的負載。高負載時內容執行會轉移到大的核心，當負載較低，執行則會轉移到小的核心。不論何時每個配對中只有一個處理器可以運轉。當負載從離埠核心轉移到入埠核心時，前者便會關閉。這種模式讓大核與小核的組合能隨時運轉。

　　big.LITTLE MP運作

　　由于big.LITTLE系統可以經由CCI-400達到高速緩存的一致性，因此有另一種模式能讓Cortex-A15及Cortex-A7處理器同時運作并同步執行程序代碼，稱為big.LITTLE MP(本質上是一種異質性多任務處理模型)。這是big.LITTLE系統最先進且最具彈性的模式，能跨越兩個集群調整單一執行環境。在這種使用模式下，若線程有上述處理性能方面的需求，便可開啟Cortex-A15處理器核心并同時通過Cortex-A7處理器核心執行任務。如果沒有這方面需求，則只需開啟Cortex-A7處理器。在實際應用上，不同集群的處理器核心并不需要保持一致，而big.LITTLE MP更容易支持非對稱的叢集。

　　移動應用的特性

　　big.LITTLE技術具有優勢的原因之一，就是普通情況下移動應用工作量對性能的需求各有不同。圖5顯示的是目前搭載Cortex-A9的移動設備中，兩個核心在DVFS、閑置與完全關機狀態下所花費時間的百分比。圖中紅色代表最高頻率的操作點，綠色區塊則代表最低頻率操作點，介于兩者的顏色則屬中級頻率。除了DVFS狀態，操作系統電源管理也會使中央處理器閑置。圖中淺藍色區塊代表空閑時間。當中央處理器閑置的時間夠長，系統的電源控制軟件可能會完全關閉其中一個核心以節省耗電。圖中最深的顏色便代表這部份。

　　從圖5可清楚看出，應用程序處理器在好幾種普通工作量下，都有相當多時間處于低頻率狀態。在big.LITTLE系統里，系統級芯片(SoC)可利用耗能較低的Cortex-A7中央處理器，執行深紅色部分以外的所有工作。下圖則以相同方式分析了更為密集的工作量，而即使是在這樣的狀況下，在Cortex-A7處理器對應出低于1GHz的頻率的機會仍然很大。

　　性能與耗電分析：big.LITTLE測試芯片

　　2011年起，用戶層級軟件已能在big.LITTLE排程上運轉，不過，那只是在處理器核心與互聯的軟件模型環境上發展。為完整評估big.LITTLE系統的性能、節能以及調校是否合適，必須打造一個能讓用戶軟件全速運轉的測試芯片。ARM的測試芯片早在2012年初夏即由制造廠完成，并在短短幾周內開始搭配硬件開發板(development board)運轉，支持完整版的Linux系統及安卓操作系統 Ice Cream Sandwich(Jelly Bean亦納入測試但本文引用結論均來自Ice Cream Sandwich)。這個測試芯片包含了一個雙核Cortex-A15集群、一個三核Cortex-A7集群，以及CCI-400高速緩存一致總線架構。會影響部分使用者評效基準的圖形處理器并不包括在內，但平臺仍可支持Linux、安卓操作系統以及性能測試軟件。