为什么苹果A12的JS处理性能轻松秒杀PC级CPU？

肖阿古只

前一段时间Rails on Ruby创始人David Heinemeier Hansson（DHH）在Twitter上发了一篇推文，如下图，文中比对了苹果A12、其他手机CPU和Intel CPU对JavaScript处理速度的比对。可以看到苹果A12在JavaScript上的表现明显超过其他手机CPU，甚至超过了Intel的PC级CPU！DHH因此发问：为什么苹果A12在JS处理速度上这么快？


大神DHH竟然也有知识盲点啊！

ARMv8架构的演进
我们知道现在的手机CPU基本上是基于ARMv8架构，ARMv8架构是不停演进的，从最早的ARMv8.0，ARMv8.1，ARMv8.2，到目前市面上可以看到的最新的芯片版本ARMv8.3（当然现在还有ARMv8.4等在开发中甚至ARMv9，只是暂时未见有芯片产品出炉）。
目前高通，MTK和华为海思的手机CPU最高到ARMv8.2版本，具体如下图。而苹果A12则到了ARMv8.3！市面上最早的一款ARMv8.3产品，而且是迄今为止唯一的一款ARMv8.3产品。

ARMv8基本架构
上面介绍了基本的ARMv8背景，现在开始进入正题。回到DHH的问题，原因是ARMv8.3相对于之前的版本，多出了一条相对于JavaScript的指令FJCVTZS (AArch64) or VJCVT (AArch32)，在这有必要再多啰嗦一句关于AArch64和AArch32. 他们是ARMv8有两种执行状态（Execution states），AArch64支持A64指令集（instruction set），而AArch32可以支持A32和T32指令集。苹果A12芯片支持A12指令集，因此我们以AArch64的FJCVTZS为例。

ARMv8.3 新增JavaScript指令
JavaScript对于数据的处理都是基于双精度浮点数据来进行，JS在进行bit-wise操作的时候，普通CPU需要把这个双精度浮点数据转换成32bit整形数据，同时检查这个转换后的数据是否真的是整形数据；这种场景在JS中还是相对比较常见的场景。
这就是那个JavaScript的奇葩规定：

ARMv8.3 spec中关于FJCVTZS指令的说明：

一般CPU是怎样处理上面的场景呢？利用JavaScript中规定的ToInt32函数，每个浏览器（FireFox、Chrome、IE和Safari）都会实现自己的ToInt32函数来完成转换功能。对此感兴趣的小伙伴，可以下载下FireFox的源代码下来看看。
显而易见，ToInt32这个函数需要多条指令才能完成，运行速度是比较慢的，而FJCVTZS指令则可以一条指令就可以搞定，将大大加速了JS处理性能。
回头说说其他加的CPU，高通、华为海思、联发科等一众都是采用的ARM公司的CPU，都还在ARMv8.2阶段，还没引入FJCVTZS 指令，三星虽然是自研的CPU但也还没有引入FJCVTZS指令，Intel还没有专门针对JS的指令，这样一对比，Apple A12 JS牛X性能就凸显出来了。
题外话
ARMv8.3在引入了JS浮点转换指令后，下面是国外一小伙的吐槽。相信代表了好多小伙伴的声音。


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