1.背景說(shuō)明

當(dāng)前APP上個(gè)版本APK安裝包大小58.3M，因?yàn)闃I(yè)務(wù)原因集成某功能APK大小將會(huì)增加至109M左右，會(huì)影響用戶的升級(jí)意愿和安裝使用情況，故對(duì)APK架構(gòu)支持進(jìn)行調(diào)研，通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比得出可行性方案結(jié)論。

2.CPU架構(gòu)相關(guān)知識(shí)

Android 支持的cpu架構(gòu)類型：armeabi、armeabi-v7a、arm64-v8a、x86、x86_64、mips、mips64，其中分為三大家族：arm、x86、mips，目前常見的麒麟cpu、高通cpu、聯(lián)發(fā)科cpu都是arm架構(gòu)，常見于移動(dòng)設(shè)備；AMD和因特爾CPU均為x86架構(gòu)，早起華碩手機(jī)采用了x86架構(gòu)的cpu，但是目前幾乎沒(méi)有了；mips在32位和64位嵌入式領(lǐng)域中歷史悠久，獲得了不少的成功，在Android剛發(fā)布時(shí)還有使用，但目前已經(jīng)已經(jīng)找不到蹤跡。其中64位相較于32位在運(yùn)算處理中，會(huì)獲得較快的支持。

下面詳細(xì)介紹可跳過(guò)，直接看 3.數(shù)據(jù)分析

參考：【arm cpu架構(gòu)體系】【armV8】【armv7】【A系列的CPU】_money_yuan的博客-CSDN博客_armv8架構(gòu)

如圖所示，綠色的部分都是v7-A的架構(gòu)，藍(lán)色的是v8-A架構(gòu)，基本上綠色都是可以支持到32和64位的，除了A32，只支持到32位。在右邊的每個(gè)部分，比如說(shuō)需要高效能的最上面的A15-A73這個(gè)部分是最高效的，接下來(lái)就是比較注重整個(gè)效率的部分了，中間那個(gè)部分是比較高效率的，最下面那欄的是效率最好的，在電池的效能方面達(dá)到了最好的標(biāo)準(zhǔn)。

架構(gòu)	處理器家族
ARMv1	ARM1
ARMv2	ARM2 、ARM3
ARMv3	ARM6, ARM7
ARMv4	StrongARM 、ARM7TDMI 、ARM9 TDMI
ARMv5	ARM7EJ 、ARM9E 、ARM10E 、XScale
ARMv6	ARM11 、ARM Cortex-M
ARMv7	ARM Cortex-A 、ARM Cortex-M 、ARM Cortex-R
ARMv8	Cortex-A50[9]

下面我們將詳細(xì)了解近年來(lái)ARM公司發(fā)布的數(shù)款A(yù)系列處理器。ARM公司的Cortex-A系列處理器適用于具有高計(jì)算要求、運(yùn)行豐富操作系統(tǒng)以及提供交互媒體和圖形體驗(yàn)的應(yīng)用領(lǐng)域。

Cortex-A73
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這是ARM 2016年發(fā)布的最新A系列處理器，Cortex-A73支持全尺寸ARMv8-A構(gòu)架，ARMv8-A是ARM公司的首款支持64位指令集的處理器架構(gòu)，包括ARM TrustZone技術(shù)、NEON、虛擬化和加密技術(shù)。所以無(wú)論是32位還是64位，Cortex-A73都可以提供適應(yīng)性最強(qiáng)的移動(dòng)應(yīng)用生態(tài)開發(fā)環(huán)境。Cortex-A73包括128位 AMBR 4 ACE接口和ARM的big.LITTLE系統(tǒng)一體化接口，采用了目前最先進(jìn)的10nm技術(shù)制造，可以提供比Cortex-A72高出30%的持續(xù)處理能力，非常適合移動(dòng)設(shè)備和消費(fèi)級(jí)設(shè)備使用。預(yù)計(jì)今年晚些時(shí)候到2017年，Cortex-A73處理器將會(huì)逐漸覆蓋到我們合作伙伴的高端智能手機(jī)、平板電腦、翻蓋式移動(dòng)設(shè)備、數(shù)字電視等一系列消費(fèi)電子設(shè)備。

Cortex-A72

Cortex-A72最早發(fā)布于2015年年初，也是基于ARMv8-A架構(gòu)，采用臺(tái)積電16nm FinFET制造工藝，Cortex-A72可在芯片上單獨(dú)實(shí)現(xiàn)性能，也可以搭配Cortex-A53處理器與ARMCoreLinkTMCCI高速緩存一致性互連（CacheCoherentInterconnect）構(gòu)成ARMbig.LITTLETM配置，進(jìn)一步提升能效。在相同的移動(dòng)設(shè)備電池壽命限制下，Cortex-A72能相較基于Cortex-A15的設(shè)備提供3.5倍的性能表現(xiàn)，相比于Cortex-A57也有約1.8倍的性能提升，展現(xiàn)出了優(yōu)異的整體功耗效率。Cortex-A72是目前基于ARMv8-A架構(gòu)處理器中使用最廣泛的處理器之一，主要其應(yīng)用市場(chǎng)包括高端智能手機(jī)、大屏幕的移動(dòng)設(shè)備、企業(yè)網(wǎng)路設(shè)備、服務(wù)器、無(wú)線基臺(tái)、數(shù)字電視。

Cortex-A57

Cortex-A57是ARM針對(duì)2013年、2014年和2015年設(shè)計(jì)起點(diǎn)的CPU產(chǎn)品系列的旗艦級(jí)CPU，它也是ARM首次采用64位ARMv8-A架構(gòu)CPU，而且通過(guò)Aarch32執(zhí)行狀態(tài)，保持與ARMv7架構(gòu)的完全后向兼容性。除了ARMv8的架構(gòu)優(yōu)勢(shì)之外，Cortex-A57還提高了單個(gè)時(shí)鐘周期性能，比高性能的Cortex-A15 CPU高出了20%至40%。它還改進(jìn)了二級(jí)高速緩存的的設(shè)計(jì)以及內(nèi)存系統(tǒng)的其他組件，極大的提高了能效。Cortex-A57將為移動(dòng)系統(tǒng)提供超高能的性能，而借助big.LITTLE，SoC能以很低的平均功耗做到這一點(diǎn)。其主要面對(duì)的是中高端電腦，平板電腦以及服務(wù)器產(chǎn)品。

Cortex-A53
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Cortex-A53同樣是采取了ARMv8-A架構(gòu)，能夠支持32位的ARMv7代碼和64位代碼的AArch64執(zhí)行狀態(tài)。A53架構(gòu)特點(diǎn)是功耗降低、能效提高。其目標(biāo)是28nm HPM制造工藝下、運(yùn)行SPECint2000測(cè)試時(shí)，單個(gè)核心的功耗不超過(guò)0.13W。它提供的性能比Cortex-A7處理器的功率效率更高，并能夠作為一個(gè)獨(dú)立的主要的應(yīng)用處理器，或者搭配Cortex-A57處理器構(gòu)成big.LITTLE配置。Cortex-A53在相同的頻率下，能提供比Cortex-A9更高的效能。其主要面對(duì)的是中高端電腦，平板電腦，機(jī)頂盒，數(shù)字電視等。

Cortex-A35
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Cortex-A35是基于ARMv8-A 64位架構(gòu)設(shè)計(jì)的一款低功耗CPU，其目的是為了取代此前32位Cortex-A7和Cortex-A5兩顆老核心，采用和A53/A7類似的順序有限雙發(fā)射設(shè)計(jì)，同時(shí)融入了A72的一些新特性，并在前端重新設(shè)計(jì)了指令預(yù)取單元，提升了分支預(yù)測(cè)精度。此外，A35還采用了A53的緩存、內(nèi)存架構(gòu)，可配置8-64KB一級(jí)指令和數(shù)據(jù)緩存、128KB-1MB二級(jí)緩存，加入了NEON/FP單元，改進(jìn)了存儲(chǔ)性能，支持完整流水線的雙精度乘法，還為CPU核心、NEON流水線都配備了硬件保留狀態(tài)(獨(dú)立電源域)以提升電源管理效率。在同樣的工藝、頻率下，A35的功耗比A7低大約10%，同時(shí)性能提升6-40%。而對(duì)比A53，它可以保留80-100%的性能，但是功耗降低32%、面積縮小25%，能效提升25%。A35還可以和A53、A57、A72等大核心搭配，組成big.LITTLE混合架構(gòu)系統(tǒng)，進(jìn)一步提升系統(tǒng)能效。其主要定位于低功耗的低端手機(jī)、可穿戴、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。

Cortex-A32
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這是ARM 新一代構(gòu)架中，唯一一個(gè) 32 位（ARMv7-A ）架構(gòu)的處理器，但 A32 就像是 32 位版的 A35，目標(biāo)很明顯，就是在效能比本來(lái)就逆天的 A35 的基礎(chǔ)上進(jìn)一步控制功耗。A32 架構(gòu)主打芯片面積、功耗控制和能耗比，其停留在 32 位（ARMv7-A 指令集），指令預(yù)取單元針對(duì)效率進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，一、二級(jí)暫存、浮點(diǎn)和 DSP 操作性能則針對(duì)速度進(jìn)行了改進(jìn)，并引入了新的電源管理特性。其支持 TrustZone 安全加密、NEON SIMD 指令集、DSP / SIMD 擴(kuò)展、VFPv4 浮點(diǎn)計(jì)算、虛擬硬件等。A32 可以在 32 位下提供和 A35 一樣的性能。但更低功耗，讓它的效能比（單位電能產(chǎn)出的性能）比 A35 還要高 10%、比 A5 高 30%、比 A7 高 25%。A35 可以透過(guò)提升頻率達(dá)到 A53 80-100% 性能，也就是說(shuō)，A32 也可以在 32 位下達(dá)到同樣的性能等級(jí)，這時(shí)候的芯片面積只有 A53 的 68%，而功耗則只有 A53 的 61%。

在 64 位之下，A35 都有代替 A53 架構(gòu)的實(shí)力，而在 32 位中，A32 就已經(jīng)是完勝所有人的境界了，而且比起 64 位的 A35 架構(gòu)，32 位的 A32 更適合用在穿戴設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品上。

Cortex-A17

A17仍然基于32位ARMv7-A指令集，初期會(huì)采用28nm工藝，后期進(jìn)化到20nm。本質(zhì)架構(gòu)和A12一樣都是雙寬度、亂序發(fā)射，僅僅是改進(jìn)了外部互聯(lián)，引入了新的一致性總線AMBA4 ACE，可以更快速地連接內(nèi)存控制器，從而改善性能和能效。得益于這個(gè)新的總線，A17可以支持多核心SoC的完整內(nèi)存一致性操作，能夠參與big.LITTLE雙架構(gòu)混合方案，在特定頻率、工藝、內(nèi)存條件下，A17的性能比A12提升大約40%。在某些特定的環(huán)境中，A17的性能已經(jīng)可以和A15處于一個(gè)檔次了，但是功耗更低、能效更高。雖然在命名上排在Cortex-A15之上，但其定位中端，而不是高端。

Cortex-A15

Cortex-A15最早在2010年發(fā)布，基于32位ARMv7-A架構(gòu)。A15和A9同樣具備亂序執(zhí)行，但是Cortex-A15具備（兩倍）的指令發(fā)射端口和執(zhí)行資源，指令解碼能力也要高出50%，動(dòng)態(tài)分支預(yù)測(cè)能力更強(qiáng)（采用了多層級(jí)分支表緩存），指令拾取帶寬更強(qiáng)（128 bit vs 64 bit），這些都能讓A15的流水線執(zhí)行具備更高的效率。除此以外，A15采用了VFPv4浮點(diǎn)單元設(shè)計(jì)，能執(zhí)行FMA指令以及硬件除法指令，相較而言A9的峰值向量浮點(diǎn)性能基本上只有A15的一半。Cortex-A15處理器可以應(yīng)用在智能手機(jī)、平板電腦、移動(dòng)計(jì)算、高端數(shù)字家電、服務(wù)器和無(wú)線基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)等設(shè)備上。

Cortex-A9
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ARM Cortex-A9采用ARMv7-A架構(gòu)，目前我們能見到的四核處理器大多都是屬于Cortex-A9系列。 Cortex-A9 處理器的設(shè)計(jì)旨在打造最先進(jìn)的、高效率的、長(zhǎng)度動(dòng)態(tài)可變的、多指令執(zhí)行超標(biāo)量體系結(jié)構(gòu)，提供采用亂序猜測(cè)方式執(zhí)行的 8 階段管道處理器，憑借范圍廣泛的消費(fèi)類、網(wǎng)絡(luò)、企業(yè)和移動(dòng)應(yīng)用中的前沿產(chǎn)品所需的功能，它可以兼具高性能和高能效。Cortex-A9 微體系結(jié)構(gòu)既可用于可伸縮的多核處理器（Cortex-A9 MPCore多核處理器），也可用于更傳統(tǒng)的處理器（Cortex-A9單核處理器）。可伸縮的多核處理器和單核處理器支持 16、32 或 64KB 4 路關(guān)聯(lián)的 L1 高速緩存配置，對(duì)于可選的 L2 高速緩存控制器，最多支持 8MB 的 L2 高速緩存配置，它們具有極高的靈活性，均適用于特定應(yīng)用領(lǐng)域和市場(chǎng)。

Cortex-A8

ARM Cortex-A8處理器，基于ARMv7-A架構(gòu)，是目前使用的單核手機(jī)中最為常見的產(chǎn)品。Cortex-A8處理器是首款基于ARMv7體系結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，能夠?qū)⑺俣葟?00MHz提高到1GHz以上。Cortex-A8處理器可以滿足需要在300mW以下運(yùn)行的移動(dòng)設(shè)備的功率優(yōu)化要求；以及需要2000 Dhrystone MIPS的消費(fèi)類應(yīng)用領(lǐng)域的性能優(yōu)化要求。Cortex-A8 高性能處理器目前已經(jīng)非常成熟，從手機(jī)到上網(wǎng)本、DTV、打印機(jī)和汽車信息娛樂(lè)，Cortex-A8處理器都提供了可靠的高性能解決方案。

Cortex-A7

Cortex-A7采用ARMv7-A架構(gòu)，它的特點(diǎn)是在保證性能的基礎(chǔ)上提供了出色的低功耗表現(xiàn)。Cortex-A7處理器的體系結(jié)構(gòu)和功能集與Cortex-A15 處理器完全相同，不同這處在于，Cortex-A7 處理器的微體系結(jié)構(gòu)側(cè)重于提供最佳能效，因此這兩種處理器可在big.LITTLE（大小核大小核心伴侶結(jié)構(gòu)）配置中協(xié)同工作，從而提供高性能與超低功耗的終極組合。單個(gè)Cortex-A7處理器的能源效率是Cortex-A8處理器的5倍，性能提升50%，而尺寸僅為后者的五分之一。

Cortex-A5
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Cortex-A5處理器同樣基于ARMv7-A架構(gòu)，它是能效最高、成本最低的處理器，能夠向最廣泛的設(shè)備提供最基礎(chǔ)的 Internet 訪問(wèn)。Cortex-A5 處理器在指令以及功能方面與更高性能的 Cortex-A8、Cortex-A9 和 Cortex-A15 處理器完全兼容 - 一直到操作系統(tǒng)級(jí)別。Cortex-A5 處理器還保持與經(jīng)典 ARM 處理器（包括 ARM926EJ-S、ARM1176JZ-S 和 ARM7TDMI?）的向后應(yīng)用程序兼容性。其定位于從入門級(jí)智能手機(jī)、低成本手機(jī)和智能移動(dòng)設(shè)備以及基礎(chǔ)工業(yè)設(shè)備。

3.數(shù)據(jù)分析

首先通過(guò)友盟統(tǒng)計(jì)平臺(tái)對(duì)上傳的日志進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，在某些特定的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)集中（為了盡可能減少設(shè)備差異性而導(dǎo)致不一致，任何設(shè)備都可能產(chǎn)生該失敗情況），根據(jù)采集的設(shè)備信息進(jìn)行分析。采集日期：2021.06

設(shè)備cpu架構(gòu)類型	數(shù)量
arm64-v8a,armeabi-v7a,armeabi	232
armeabi-v7a,armeabi	8（Android4.4.4、7、9）

通過(guò)篩選240條數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析，其中所有設(shè)備均支持armeabi-v7a、armeabi，其中有8條數(shù)據(jù)的設(shè)備不支持arm64-v8a。

4.常見應(yīng)用架構(gòu)支持類型對(duì)比

應(yīng)用名稱	cpu架構(gòu)支持	支持系統(tǒng)API	安裝包大小（M）	so大小（M）	so大小比重（升序）
駕考寶典	armeabi-v7a	21-30	150.9	25.7	17%
粉筆職教	armeabi-v7a	21-29	60.8	10.8	18%
有道云詞典	armeabi-v7a	21-29	162.6	30.5	19%
愛奇藝	armeabi-v7a	16-30	60.6	12.3	20%
掌門1對(duì)1輔導(dǎo)	armeabi-v7a	19-30	155.2	31.9	21%
騰訊視頻	armeabi	21-28	134.6	35.7	27%
網(wǎng)易公開課	armeabi-v7a、arm64-v8a	21-29	40.5	11.2	28%
抖音	armeabi-v7a	19-29	125.5	38.4	31%
小猿搜題	armeabi-v7a	19-26	115.5	37.8	33%
作業(yè)幫	armeabi-v7a	18-26	110.9	36.4	33%
環(huán)球網(wǎng)校	armeabi-v7a	18-29	63	24.3	39%
微信	arm64-v8a	21-29	209.5	102.1	49%
華圖在線	armeabi、armeabi-v7a	19-26	110.8	54	49%
233網(wǎng)校	armeabi-v7a、arm64-v8a	21-29	98.4	53	54%
支付寶	armeabi	18-29	96.3	52.8	55%
淘寶	armeabi-v7a、arm64-v8a	14-28	157.6	88.1	56%
中華會(huì)計(jì)網(wǎng)	armeabi-v7a、arm64-v8a	17-26	103.6	59.7	58%

通過(guò)對(duì)比總結(jié)：

17個(gè)應(yīng)用中14個(gè)支持armeabi-v7a、3個(gè)支持armeabi、5個(gè)支持arm64-v8a，支持的cpu架構(gòu)類型越多，so大小比重越大，其中，騰訊視頻和微信為了更好的支持性，支持armeabi架構(gòu)；而雖然微信使用的人很多，但它支持的卻是arm64-v8a的架構(gòu)，對(duì)架構(gòu)要求最高

5.APP架構(gòu)支持類型對(duì)比

以下是APP v4.3.1加入某直播sdk后安裝包大小的情況（測(cè)試包）

架構(gòu)支持類型	安裝包大小（M）	so大小（M）	so大小比重
armeabi-v7a、arm64-v8a、x86	102.4	65.5	63.9%
armeabi-v7a、arm64-v8a	81.7	44.8	54.7%
arm64-v8a	60.8	23.9	39.3%
armeabi-v7a	57.8	20.9	36.1%

6.實(shí)施方案

方案1：

當(dāng)前Android項(xiàng)目支持的cpu架構(gòu)類型為：arm64-v8a、armeabi-v7a、x86，基于以上數(shù)據(jù)分析后得出，CPU架構(gòu)僅保留armeabi-v7a支持可行性較大，安裝包大小和上個(gè)版本接近（57.1M->59.7M），不會(huì)出現(xiàn)兼容性問(wèn)題，但是有極少數(shù)用戶可能使用的有一些模擬器（x86平臺(tái)）等設(shè)備，會(huì)導(dǎo)致無(wú)法使用，對(duì)于需要支持64位架構(gòu)的應(yīng)用市場(chǎng)可以考慮多包上傳；

方案2：

CPU架構(gòu)僅保留arm64-v8a支持，但是有少數(shù)用戶可能使用的是七八年甚至十來(lái)年的設(shè)備，會(huì)因兼容性導(dǎo)致無(wú)法使用，有一定的風(fēng)險(xiǎn)，但是微信就已經(jīng)這么做了，可見風(fēng)險(xiǎn)之小；

方案3：

繼續(xù)維持現(xiàn)有平臺(tái)支持方案：cpu架構(gòu)類型為：arm64-v8a、armeabi-v7a、x86，在升級(jí)時(shí)安裝包會(huì)較大，一定程度上的體驗(yàn)度降低；

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Android cpu架构类型升级方案调研的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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