開始閱讀文章之前,首先我們要提出一個最基本的問題:
" e7 }2 O. z7 M+ ?: A智能手機的硬件規格近年來經歷了爆炸式的增長,$ T! O) ?* s% H" l+ C/ m" Z3 C# ^$ _
但我們(消費者)究竟從中得到了什麼?
) x% a) s* F* P這是一個回答起來輕鬆簡單,但解釋起來無比複雜的問題。公仔箱論壇7 Q. \# A3 q% `" n) W7 I. G3 J5 `
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TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。4 t, J6 H H. b1 f: R2 h2 O4 `$ ^$ Y1 P
* x! Y+ w* A& R; e4 v; V8 C9 H5.39.217.76從2007年iPhone發佈開始,手機開始邁入真正的智能時代。
& r- Q3 a' O# I& U3 z! J處理器從最早的ARM11 400MHz一路飆升;
( P1 f% Y. X( m1 v! N5.39.217.762008年我們擁有了ARM11 533MHz;公仔箱論壇2 c0 m+ O3 |9 F+ B+ {( B2 M
2009年進化到Cortex A8 400MHz;公仔箱論壇6 O( E& S* }# E; E/ p
2010年則瞬間提升至Cortex A8 1GHz;
9 [' u5 \' }, vtvb now,tvbnow,bttvb2011年,雙核Cortex A9 1.2GHz開始普及;公仔箱論壇: Z" o5 Y+ i4 N$ \7 T) h: b0 \
2012年,四核Cortex A9 1.4GHz出現......
8 p( N" x5 T9 `TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。智能手機處理器的運輸能力幾乎以每年2.5倍的速度在提升。如果以平台的壽命來看,5 N" d$ V' a# } y
ARM9平台大約擁有5年的壽命,$ [ L/ i& u. i+ \
ARM 11為4年,
: K6 ~/ {) D' s4 i$ ~在這之後,Cortex A8在主流市場堅持了一年半,TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。3 x: U8 r M4 r& Z) S
而單核Cortex A9被直接跳過,雙核Cortex A9一年、四核Cortex A9也是一年。
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為何市場會出現如此強大的推動力,讓企業可以集中全行業的技術和利潤,) S1 x* @2 c7 H- {
去瘋狂推動一台小小的手機瘋狂升級?
; H: _- q- ?6 ^2 u+ P最主要的原因是因為手機本身的定位發生了變化,過去大家需要用PC實現的應用和功能,
1 k1 ]: m' v* }% Z0 e" Stvb now,tvbnow,bttvb如今都開始往手機上轉移,這是推動手機硬件爆炸發展的原動力。
2 O: E4 ]: M3 g8 a* H" r0 y/ ITVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。* j: D5 z3 ^. n
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這樣的需求轉變給手機帶來了無窮無盡的性能需求,也催生了手機的大屏化——5.39.217.768 M$ L& d; u u5 ?
我們需要呈現越來越多的信息,手機的屏幕自然就要同步增大。第一輪洗牌的贏家是蘋果
, A% J7 p: B+ y3 ?5.39.217.76(必須承認的是,即便沒有蘋果,這個時代依然會到來,因為硬件性能的提升是客觀存在且不會停止的)。
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然而,硬件規格大幅提升之後,伴隨而來的是同樣大幅增加的功耗和發熱。
% Z$ q5 `$ c0 e' x4 ]; k. fTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。瘋狂的硬件軍備競賽催生出了智能手機的黃金時代,也給整個行業埋下了定時炸彈,一場危機近在眼前。, ]0 X1 w- A, p+ K- `4 O$ p7 Z
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s3 G4 M0 g$ R. T5 P; x8 ]4 ~TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。「安裝飛機發動機的自行車」
+ z2 ^* O8 z, _- C- ^) C4 c; n; Z如果我們給私家車安裝1000馬力的發動機,可以獲得與超級跑車相近的性能嗎?
) v/ W) `% u9 c公仔箱論壇答案是否定的,因為私家車的車體根本無法承受這樣的動力輸出。
6 H% m# d$ a0 y同樣的道理,我們把英特爾i7處理器裝在手機上也沒有意義,因為手機根本無力承擔它的功耗。\
e Q9 g: ~/ k在這個層面上,我們是理性的,廠家也是理性的,至少在相當長一段時間內是這樣。5.39.217.76: `0 _6 U0 t: y+ f: I9 H- ]
然而,這部分理性如今卻在逐漸消失。5.39.217.76' y* M4 [3 I- n8 x( ?
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/ q. Y( l4 R1 }tvb now,tvbnow,bttvb一個被業內視為默認規則,而聽起來又異常奇怪的現象是:
2 `, W5 x+ r r3 b2 z7 c u5.39.217.762012年之後的旗艦智能手機,沒有幾台能讓CPU做到長時間滿負荷工作不降頻。公仔箱論壇. j2 W, d. A/ Y% L) ` J' P
廠商不斷地往手機裡塞入更快、更強大的硬件,與此同時,卻不得不限制它們的工作頻率與工作時間。
% l* ^: @" Z# m" o7 c$ K7 {( z你看到的產品手冊上赫然寫著「四核1.7GHz」,但實際使用中你永遠無法得到這樣的性能。tvb now,tvbnow,bttvb2 x- }- j; h2 T, ]. V3 Z* `
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2 @ U0 l# `; P7 Y公仔箱論壇這方面的例子比比皆是,從Nexus 4冷櫃跑分暴漲30%,到K3V2的GPU頻率縮水6成,TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。7 N$ p9 ]* q' S% p G% e
大多數旗艦手機都無法發揮出它應有的性能。tvb now,tvbnow,bttvb; Y2 o5 o+ H9 l! i" F f6 q# M6 T

9 X. C, C3 N5 N% dtvb now,tvbnow,bttvb來自Anandtech的著名測試:把Nexus 4扔進冰箱,結果跑分提升了20%以上!, n6 [/ V8 t+ x) L, H' z$ d
x6 n. z' |; m# d7 VTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。# ]4 {- y N7 d8 W& X1 |
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根據第三方測試,目前的旗艦手機能以最高頻率工作的時間少則數十秒,多的也只有幾分鐘,TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。0 a# K# a4 A; y, W6 n) M
之後便不得不降低頻率以緩解發熱。消費者聽著「性能提升xx%」的宣傳,- P+ h8 w$ n. @# e
花費高額費用抱著「四核1.7GHz」的手機回家,卻只能享受30秒的快樂,這難道不是一種諷刺?0 [+ U8 G' n3 b( D8 ^0 b
往一台手機裡安裝根本無法全速運行的「強大」處理器,與開頭提到的往奇瑞QQ上安裝1000馬力的發動機有什麼區別呢?
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" p6 Q; @: F9 ^( F下面的表格是一個實例:LG為Optimus G Pro配備了強大的驍龍600處理器,& i& o2 K$ R' q5 N% v" F- @
但持續高負載工作3分鐘後,實際性能卻不如搭載了上一代APQ8064芯片的SONY Xperia Z。$ K! B# @0 m4 f0 T+ j
配置更高的新產品,在實際使用中卻輸掉了「性價比」,我們得到了配置,卻沒有得到性能。
: F& z/ m7 H# s3 STVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。
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- @- _2 D) f& n; ~, k( j你也許會說,反正價格沒有更貴,能不能全速沒啥損失,但這樣的觀點也是錯誤的。
/ |7 v, v/ V( V$ r7 O% F0 ]7 n/ KTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。記住:你永遠是在為手機的標稱性能埋單,而不是為實際性能埋單。公仔箱論壇: R. p' _* {' @9 K
- Y) Y& Z5 J. v4 E! \, U2 ftvb now,tvbnow,bttvb
$ P) U" \. d$ w) F% {八核手機即使只能發揮出四核手機的性能,它的價格也是「八核」級別的。* b( z D6 |2 o! ~
硬件上所有的成本最終都會以各種形式轉嫁在消費者身上。
3 M! s( c8 |* p" M( Ktvb now,tvbnow,bttvb問題是:我們為什麼要為發揮不出來的性能埋單呢?5.39.217.762 `9 n. f2 v# s& |! i* Z# d
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這樣的趨勢在2013年乃至更遠的未來並沒有緩解的跡象。作為消費者,我們必須要明確自己的立場:
! K$ F+ `. E4 p6 o% k6 M: i# V5.39.217.76這種趨勢是錯誤的,我們有必要制止它進一步惡化!否則我們所付出的金錢將只能換來幾個紙面上的數字,tvb now,tvbnow,bttvb$ K* e: C. [0 g; R- g
而「安裝飛機發動機的自行車」遲早有一天要到來。
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然而,指出錯誤很簡單,糾正錯誤卻很困難。如果無法得到一個對於正確的評價標準,TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。0 ~( w8 @" B2 z5 b q+ ^5 }
那麼對於未來的分析也就沒有意義,這就啟發我們去尋找一些不會被技術所改變的東西,作為衡量正確與錯誤的標準。5.39.217.762 L/ t5 P5 z: ^# c2 y3 c
接下來,我們將提出一個相對客觀的評價標準,並以之為準繩,對2013-2014年市面上主流的手機處理器進行逐個分析。公仔箱論壇3 ^6 K7 |7 Z! _ u
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「不可踰越之牆」tvb now,tvbnow,bttvb8 m9 P7 L" e) }
什麼是技術所無法改變的事物?對於智能手機而言,5.39.217.764 \3 J) j) ?7 ]3 }) _5 p+ z
一是客觀存在的物理定律,二是人的生理需求。5.39.217.76) |5 ]* ?& }) L M& o1 k1 e
因為本文的主題是處理器,因此我們把目光集中在處理器系統上。tvb now,tvbnow,bttvb# X" K" ?# {' g f4 {: u) y" S; b* t
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可以確定的是,只要技術還沒有進步到手機可靠意念操作,那麼人體對設備溫度的可以接受上限就是確定的;公仔箱論壇: v/ @% s( p& L+ h
而只要手機還符合物理定律,在一定溫度下它所能散發的熱量也是固定的(不考慮主動散熱,例如內置風扇),
1 R2 n- z8 z/ w" @; t& x+ o公仔箱論壇這就勾勒出了一條「生死線」——在舒適的前提下,一個確定尺寸的手機,改採用的硬件功耗,TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。, y3 f) \ I) L5 Y
或者說處理器系統的功耗是有極限的,只要超越這條線,就必須要降低工作頻率,
6 P, Z) B& H5 O% z u H: T; T v否則將會無法阻止溫度的上升,性能自然也就無從談起。因此我們認為,5.39.217.76, K. x; G9 c6 ?* g6 e
「手機的極限功耗不應該超過其最大可散熱功耗」可以作為衡量產品的準繩。
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長久以來,業界都習慣於用配置和價格的關係作為評價標準,1 i" M. @4 Q# e0 W! n- ~: w' m
但是如果聯繫到配置與性能脫節的現實,這個標準已經瀕臨失效,- i1 Q5 f7 k, h1 i( n1 l6 Z
因此我們需要提出一個新的評判標準,不妨姑且將其稱為「體效值」。
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何謂體效值?我們將體效值定義為設備體積與能耗係數的乘積,它代表了一台手機所可以連續提供的極限性能。
" [+ O/ f; A" ^0 m/ N* q8 `將這個參數與理論最大性能聯合評價,能得出以下的結論:
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- Z, k2 V$ }. R8 Ytvb now,tvbnow,bttvbTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。$ @7 \7 w2 i9 t/ V7 G/ F
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如果系統的體效值小於最大性能,那麼這套系統就必然是錯誤的,因為存在著浪費。TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。2 h8 r) S! d, @$ ~3 R% t
但是如果體效值大於最大性能,那麼這套系統有可能陷入「性能不夠用」的疑問。
; t% m2 u. P. n8 \: z) Z& F0 ]最佳情況是體效值和最大性能相同,這意味著這套系統所蘊含的性能可以全部發揮,5.39.217.76. }; U* H7 r: t5 k' h; ?2 X, c
做到了設計可以得到的極限。你可以把「體效值」簡單理解為「每瓦特性能」。
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手機絕對性能的測量相對簡單,因此體效值中最關鍵的部分是「體」,即手機體積所能容納的最大功率。! R" }* o' S8 z1 q$ R% B1 P
這方面目前沒有明確的行業標準,因此我們需要做一些假設。
* c- J, G+ x0 P3 e首先,我們假設在現在以及將來的一段時間內,手機將主要依靠外殼進行被動散熱,
5 U5 ^# p5 U8 i3 Y" BTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。不會像電腦一樣引入風扇等主動散熱手段。, I9 T. o6 E1 _* q% B
其次,我們將人體感溫度舒適上限設為40度,而耐受極限設為50度。
" g) `6 G! Z( i: j2 H! O3 u+ c0 HTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。最後,我們將手機工作時環境溫度設為25度,並且假定沒有氣流存在。
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無外界對流時,手機的熱量散發主要依靠空氣的自然對流與本身的輻射。
. n( ]! b3 b$ N/ T! {' c' ]假定手機的溫度為介於舒適上限與耐受極限之間的45度,那麼與環境溫度的差值即為20度。. i/ l) Y1 `! Z+ o# T
相對於手機這個體積的設備而言,四個邊側面的散熱貢獻可以忽略不計,
% R5 h9 p i: E5 J; \/ D6 `5.39.217.76主要的散熱面為前後兩個面。計算時假定手機為垂直放置。5.39.217.76- c# S3 u( P6 F0 @9 g! }) o* j
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下面計算開始,首先計算對流散熱量,我們選擇iPhone 5作為標準對象。
, n' V1 H: w" Qtvb now,tvbnow,bttvbiPhone 5的尺寸為123.8×58.6×7.6毫米,因此正面的面積為0.0073平方米。0 R- ?4 n0 p* d, Y
垂直放置的情況下,iPhone 5一個正面的傳熱係數為4.65W/(m2•℃),公仔箱論壇+ `+ W$ D0 u8 b' J' ?6 Y: X
也就是說這樣一個表面可以靠對流散發的熱量是0.68W,
& c: u7 \) V3 l由於有兩個表面,因此靠機身自然對流可以散發的熱量為1.36W。TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。% \# l" u8 R. }8 f* L: M
考慮到還有側邊的存在,我們可以認為這個功率是1.5W。
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: f& r0 t/ N& P" `tvb now,tvbnow,bttvb接下來計算輻射熱量。由於iPhone 5的材質是鋁合金和玻璃,氧化鋁合金的輻射率大約在0.3左右,
# r! F+ W* T1 p8 l$ r而玻璃的輻射率大約是0.85,因此整體輻射率取0.6,那麼在外殼溫度整體為45度的時候,TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。$ C% z/ I) h0 ?& u h, m
靠輻射可以散發的熱量經過計算大約是1.16W。; }% X8 ~0 n( N- \) f0 Z6 k6 ^" _
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也就是說,一台通體45度,垂直置於靜態25度的環境中的iPhone 5,可以散發的熱量極限是2.66W。
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實際環境中,考慮到用戶體驗,手機不會也不可能做到整機均勻發熱,這無疑會降低手機的散熱能力,' a r" g% ?, D- q4 H
但由於人體與手機的接觸也可以帶走一定的熱量,因此兩者互有增減,tvb now,tvbnow,bttvb2 o/ S. O( ^* f$ p4 \( V
相信整體的散熱功率不會與計算數值差距過大。
% y( O# e/ b& K% s4 a" }* }因此,大約2.66W就是iPhone 5所能承受的最大整機功率5.39.217.768 X4 V$ K" Y9 h R8 i' l7 ^6 l$ Z
(這裡直接使用了整機功率,這是因為目前電子產品除了天線部分以外,5.39.217.76! Z; b/ ^* ]: P9 P& u
消耗的電能絕大部分都轉化成了熱量,耗電量和發發熱量基本相等)。tvb now,tvbnow,bttvb9 d) B" u$ m3 S2 [( |* e
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再來看看Galaxy S4。由於計算的方式是相同的,因此過程就不給出了,* Z! @$ s5 v% ] G' T+ P# N
唯一的不同是,作為塑料外殼的Galaxy S4,在熱輻射效率上要遠高於鋁合金的iPhone 5,
8 w- g/ @1 B) H! M9 [. f! p具體來說在0.9左右(看來塑料機還是有一些好處的)。1 Q, q! l/ v8 ?, T- P, |- s! q, i
結果直接給出,Galaxy S4在同等條件下的散熱量為4.15W。TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。6 r, T% S* e/ ^! e4 G2 \2 D. b
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Galaxy S4旗艦安卓手機的代表,因此更大尺寸的機器我們就不計算了。結果顯而易見,
4 P) N- t: s+ j! M: a8 w( k0 d公仔箱論壇對於iPhone 5這種尺寸的手機而言,系統的極限功率是2.66W,而Galaxy S4尺寸的產品則為4.15W。公仔箱論壇4 Q- v0 J9 ~' l
體積處於兩者之間的產品,散熱能力則介於它們之間。至此,體效積中的體就已經有了結論。TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。0 J$ q) `/ J2 H& G: {
因為這個參數是不會因為技術提升而改變的,所以它可以作為我們判定未來新技術與新可能的良好標準。
& M$ U: F7 P+ y8 `9 V4 X( p: mTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。
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也就是說,對於一台5吋手機而言,我們可以得到的最大性能就是4.15W×每瓦特性能,公仔箱論壇 b) ~* C5 h( V7 O" u4 m
不論這台手機的理論性能有多麼強大。換句話說,只要一台5吋手機的整機最大功耗超過了4.15W,
9 @7 u4 G0 [ E! M* M6 n7 Gtvb now,tvbnow,bttvb那麼我們就一定可以判定:它的性能無法發揮。公仔箱論壇8 U( W: P8 H$ L
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3 p% J! j0 P. Z A: |TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。公仔箱論壇 ^2 U- P1 l% x( ~3 Q" Z& Q& i1 a
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, S3 |, B4 E5 j& r4 U3 J公仔箱論壇進一步的,對於一台手機而言,屏幕所佔據的功耗大約從4吋的1.2W到5吋的1.8W不等,7 _% C5 w) g3 S% H; l
因此我們可以得出,極限散熱功耗中,留給CPU、GPU、內存等計算系統的功耗上限,
K* O" ]$ w' i' x2 j' ^$ i公仔箱論壇對於iPhone 5尺寸的手機而言是1.5W左右,對於Galaxy S4尺寸的手機而言是2.5W左右。(功耗上限)5.39.217.76 i* O- |1 T, k5 I `7 _, ^
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需要說明的是,在計算散熱量時,我們所關注的對象是手機外表面,至於內部是如何傳熱的,對結果不會有影響。
- I* J, M- H, e7 m可能你會存在疑問,某手機內含熱管,某手機擁有石墨散熱膜,散熱要好得多——這是錯誤的,/ F0 D' z, f7 x# |2 ]
輔助散熱措施只是增加了手機內部的熱傳導效率,最終效果是提高手機整體的溫度均勻性,
, E0 t2 O5 u5 Y% H公仔箱論壇而我們在計算的時候已經假定了這個數值是100%,也就是內部熱傳遞設計為完美狀態的極限結果。
7 L& @; U4 t) q& sTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。( Y9 _6 I8 M a4 _8 [
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至此,我們可以對智能手機「核戰爭」帶來的問題給出一個精確的描述:
( F4 T+ d7 m" N: o, }, G4 btvb now,tvbnow,bttvb由於近年來手機配置的瘋狂提升,導致手機的最大性能已經超越了體效值。公仔箱論壇; w8 @* l& O- B( w4 d# @
這個前提下,任何理論性能的提升都是紙面的,功耗已經成為了一堵不可踰越的牆。
d$ I9 b; X& \7 wtvb now,tvbnow,bttvb在可以預見的未來,如果我們希望繼續提升手機的性能,那就只能在能耗係數上下功夫。
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+ J3 _9 O2 Q# x2 l9 a7 A帶著這個結論,讓我們來重新審視一番市面上的主流手機處理器。tvb now,tvbnow,bttvb$ q5 L4 {7 {) m0 a# o
產品審查:高通驍龍800 # Z6 z A. n; J# F
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5 H" }7 O, p2 d5.39.217.76TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。. G! v' l8 G9 z) W* Y. }/ ^
首先我們來看一看高通。之所以首先觀察高通,是因為相對而言高通的產品是變化幅度最小的,tvb now,tvbnow,bttvb% R( S( b7 l' E" M
因此我們可以借用的歷史數據就最多。在《四核處理器•上》成文時,高通的最新產品是S4 Pro APQ8064。4 j* m% z% f+ u5 Y% e% Y/ K3 T
而在我們撰寫本文時,高通重新命名了它的產品線,S4 Pro有了繼任者驍龍600。tvb now,tvbnow,bttvb* z3 L# a' L3 \, ~6 m
這是一顆和APQ8064區別很小的芯片,
' `* V4 K) n* F3 V: VTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。最大的提升在於內存從雙通道LPDDR2 533變成了雙通道LPDDR3 1066,因此我們不打算深究這顆芯片。tvb now,tvbnow,bttvb& F3 {6 P) i4 k1 t8 g
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高通的重頭戲,以及下半年乃至明年的主打,將是驍龍800。它擁有改進後的Krait 400核心,5 J& C4 s: L j% k: k
主要改動是調整了內部緩存架構,降低異步設計帶來的影響。tvb now,tvbnow,bttvb9 W- T1 w5 q" l/ |& T
同時,驍龍800引入了HPM工藝,主頻達到了2.3GHz,成為手機SoC中的一個超過2GHz大關的產品。
- c* c; G- ~* Z- a# T) a) A2 d, N5.39.217.76除此之外,驍龍800還集成了新的Adreno 330 GPU,性能與規模再次翻倍。5 S( W6 U% m f) G

! }* x: t Y3 a5 @' o7 Ptvb now,tvbnow,bttvb文件壓縮速度,驍龍600的Krait 300內核同頻性能甚至不如Cortex A7
4 y8 g/ A- u- G! pTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。5.39.217.76: @7 y* e; ^" I8 a3 T$ R
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相信看過之前的文章後,現在的你已經不會被上面充滿誘惑力的宣傳所擊倒。是的,我們再次重複一遍:公仔箱論壇0 V8 W# n8 @( ^) A: K: Y
絕對性能的提升沒有意義,決定用戶體驗的是體效值,或者說每瓦特性能。: s! O4 o5 v) L/ l6 l$ S
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那麼驍龍800的每瓦特性能有沒有提升呢?7 w w; N7 Z5 D$ M4 o
首先我們來看一看CPU部分。由於緩存的增強,Krait 400核心的執行效率必然會得到一定的提升,
" u$ y! ^* [; C6 K+ S* S+ {% Q8 M X但是Krait核心從本質上來說依然是一個「增肥」版的Cortex A9,
8 ^4 j+ i, I" r5.39.217.76它所面對的最大問題其實是由於指令隊列的不足,導致架構的IPC受限。
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, d+ R; C3 f0 ~- t( qTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。
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Krait的後端就像是規模巨大的工廠,而經過持續的升級,TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。! d# }# V% q. X0 L% F
Krait的前端已經從小港口變成了大型碼頭——但是連接它們的依然只是一條省道。
( U7 ^( p0 A2 d; b+ ?* B5 P" wTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。這樣的架構也許可以在理論測試中獲得極高的成績,但是在實際變幻莫測的應用代碼面前,往往無法發揮應有的效率,9 n1 ?4 x9 r! y% `$ N; u5 V
根據某些第三方測試,在諸如視頻解碼、文件壓縮與解壓縮等應用中,5.39.217.76) A4 k0 _# b2 _5 y! h
Krait 300核心的同頻性能有時會不如Cortex A9甚至A7。這雖然不足以定性的給這個架構下結論,至少也可以說明一部分的問題。tvb now,tvbnow,bttvb5 _& X+ q0 U/ J6 A O6 w
6 K& f$ L! t# I3 r: N K8 D$ UTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。
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因此,綜合來看,Krait系列核心的能耗,恐怕是比較悲觀的,
& w( Y% P2 `8 a( x! m1 ctvb now,tvbnow,bttvb即APQ8064的執行效率並不如Cortex A9,Krait 400核心雖然經過了兩次升級,
. [& S h2 {; I8 U但是考慮到Krait 300的實際表現,我們認為其執行效率至多只能達到略高於A9的水平。
- P2 ^: L1 S2 ]% Ftvb now,tvbnow,bttvb也就是說,Krait 400架構效率上並沒有大幅超越Cortex A9。公仔箱論壇- ~. p+ a' t3 o u
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$ Q1 W# |* Z) fTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。tvb now,tvbnow,bttvb {( ?- R' C" D& P2 j" k- k* ^! C
那麼產品效率呢?在這之前筆者需要稍微岔開一些話題。不知道你是否發現,
& z- I0 R& v6 `+ v% T/ j I5.39.217.76我們在對比效率的時候往往都會和Cortex A9相比,準確來說是和SAMSUNG Exynos 4412相比。公仔箱論壇/ Q* l( c7 V0 t& u/ z
為何要用它作為基準?這並不是因為偏心或是對於三星有著額外的好感,原因很簡單,
$ C, K( Q/ {0 e# b) w$ P9 p+ v那就是根據之前我們對手機極限功耗的定義,在那樣的功耗限制之下,
3 n, C9 q9 `7 pExynos 4412是體效值與絕對性能之間最接近的產品:Exynos 4412的核心,公仔箱論壇 F! w0 p L" E2 [! {+ C9 h4 D; h
工作在1.4GHz時單顆功耗約為440mW,1.6GHz約為600mW,總功耗即為1.8W與2.4W。
2 |4 |3 X( n4 t P( q8 G5.39.217.76因此Exynos 4412是一個極好的標準——如果有產品的效率比4412高, a+ s! h L5 z$ J% k
它就可以發揮出比4412更加優越的實際性能,否則就只能在降頻中工作。
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在驍龍800以外的產品中,高通採用的是28LP SiON/Poly工藝,這會導致漏電增加,5.39.217.76' v) Q4 E, K L% G# r1 R' T
繼而降低能耗比。在上篇中我們引用外媒Anandtech的結論,
. |$ f4 s5 S9 g H+ l% I4 u5.39.217.76得知28LP工藝的驍龍APQ8064,運行在1.5GHz的頻率下,單個核心的功耗大約是700mW。" i* S2 s0 X4 H% T6 ]7 C; x
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而到了驍龍800,高通終於引入了先進的HKMG技術,將工藝更換為了28HPM。
; s4 C3 R2 [$ g. x# y% b* Y9 }. v那麼,這個工藝是否能提升驍龍800的能耗比?根據TSMC對於28HPM的工藝描述,
8 @: }7 y( Q: ^' @! Ytvb now,tvbnow,bttvb我們認為這個答案同樣也許是比較悲觀的,因為28HPM本質上是用來提升性能的工藝,TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。* U; M$ f6 m" ~1 m' ^! o
它的主要目的是讓驍龍800得以運行在使用28LP的驍龍600所無法達到的高頻下,tvb now,tvbnow,bttvb4 k3 I% K2 a+ V( [
但是處理器本身的漏電並不會因此而減小。公仔箱論壇/ D# b: v8 R* Y) |; ]0 r- Q
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台積電四種28納米工藝的區別公仔箱論壇7 u* p0 W! u& C* I; ^9 T
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+ e1 M! g" a) W( d我們粗略估計,運行在2.3GHz下的Krait 400核心,即便只考慮頻率的提升,單個核心滿載的功率也將超過1W,
7 U( u# ^; [+ ^" D1 a四核心的總功耗則會遠超2.5W的散熱功耗上限。至於能耗比,在低頻段,驍龍800的能耗比也許可以略超龍600,
2 i+ g C) B4 m5 k. htvb now,tvbnow,bttvb但是總體來說我們並不認為驍龍800在CPU部分的能耗比會大幅領先於Cortex A9,
X" t) x! \; K5 F' bTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。也就是說驍龍800的體效值將明顯小於極限性能。TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。* }' v. i8 _5 p
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按照我們之前的分析,驍龍800在手機上的長期性能表現就將不會比Cortex A9提升太多
: s; {" H4 J# u9 j/ S4 B(短期性能表現,例如基準測試,會因為設備的熱容以及溫度滯後效應而大幅提升,
' Y" ^6 c4 x( u' y* {但是只要工作足夠長——不超過三分鐘——的時間後,性能將會降低到Cortex A9水平)。
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9 e; n! M/ J) I& [, R9 cTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。使用工具監控驍龍APQ8064的CPU頻率變化,運行2分鐘以後,CPU頻率降低到了1GHz以下
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1 [( M s" x, J2 V& kTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。tvb now,tvbnow,bttvb" m6 B+ S$ v6 t6 `
那麼GPU部分呢?這方面的問題可能會比CPU更加嚴重。
5 K5 G4 S8 E* y( {1 [; J; M- s* o高通Adreno 300系列GPU的超低能耗比已經是眾人皆知的問題,其嚴重程度遠超CPU。tvb now,tvbnow,bttvb( W: T3 r3 r& i: P9 c
由於GPU相對於CPU而言是低頻大規模電路,因此它對於漏電的敏感程度要遠高於CPU,公仔箱論壇+ t& M) x, d; x% P
對於頻率的敏感程度則不如CPU。驍龍800所集成的Adreno 330相對於Adreno 320而言規模提升了一倍,tvb now,tvbnow,bttvb( G& X" ?0 i3 v' R) e" h
因此功耗的提升幅度自然也不會小到哪裡去,我們假定Adreno 330可以借助HPM工藝,5.39.217.76: i Q) V$ R4 V X2 T4 W n- ]9 Q
完全避免功耗的提升,它的能耗比能有多高?
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* c |* k" t; F! I3 b1 d3 z公仔箱論壇使用工具監控驍龍600的CPU頻率變化,Krait 300核心根本無法維持全速工作5.39.217.76- q, I7 n- C4 t/ A! Q c
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/ n5 K; D- x0 |" d9 P* c( v公仔箱論壇tvb now,tvbnow,bttvb/ r6 J0 I3 E {. x- q: I: }. i( n7 J
' d8 r$ h; @8 f) _: v" n公仔箱論壇對於這個問題,我們可以通過一個粗略的測試來判斷。Galaxy S4和配備了驍龍600的手機,* `1 T; Q1 u m' ^
在3Dmark中的得分基本是相同的,但是根據耗電量得出的整機功耗估值方面,* ]% U; }/ U+ C" E3 V& l. O: z
Galaxy S4所具備的SGX544MP3 GPU的功耗幾乎只有Adreno320的15%甚至更低,
$ @* s" a$ j8 T( x) i公仔箱論壇換句話說就是SGX544MP3的能耗比幾乎是Adreno330的7倍——
) G+ X* D* J0 U" d- m; K; R) T( ftvb now,tvbnow,bttvb實際上,根據粗略測試的結果,Adren 320的功耗已經達到了大約6W,) }/ ~+ b( g |* z. C1 y
不論這個數字是否精確,Adren 320早已遠遠超過了2.5W,甚至4.15W的散熱功耗極限。
3 A, R5 }; V! B3 O' m$ ?) Y5.39.217.76性能翻倍dreno 330即使維持功耗不變,也將和CPU一樣,
1 S7 E* q. t8 h! k* s, P8 ~6 @5.39.217.76在實際工作中也將永遠不可能發揮出其最大性能,它的體效值同樣遠遠小於理論最大性能。$ N+ I# s1 r# {- R
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最終,我們對於驍龍800的預期表現是比較悲觀的。我們認為,在CPU部分,tvb now,tvbnow,bttvb' C* {2 L. W2 \2 z! E' o
配備驍龍800的產品,並不能讓用戶得到遠超四核心Cortex A9如宣傳、測試以及參數上那樣的實際體驗,
& c( b. {4 U( r; ?$ o% _' E* f# \而GPU方面則更會遠遠不如SGX544MP3,不論理論測試有多麼強大。
* `# x. E. _* i$ y$ y5 y驍龍800並沒能有效提升能耗比,因此裝有驍龍800的產品,其體效值將遠遠小於宣傳的性能,作為結果,
. f+ o9 F5 [2 `: Q; Q7 @1 F公仔箱論壇消費者購買的大部分參數和數字,將會永遠停留在紙面上——當然,還有基準測試軟件裡。
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* A# x6 A2 `0 l1 r E5.39.217.76產品審查:Tegra 4與Tegra 4i tvb now,tvbnow,bttvb" G! V# B& L6 N9 A9 _
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雖然都屬於Tegra 4家族,但是實際上Tegra 4和Tegra 4i的核心並不相同:tvb now,tvbnow,bttvb5 q6 S7 D. Q' p7 Z. o$ w X7 O) {
前者基於Cortex A15,而後者基於改進版Cortex A9。對於後者我們不會多加論述,我們將主要關注前者。
+ m" v+ \* G9 K/ i$ x+ M) w1 k如同Tegra3,Tegra 4也引入了nVIDIA自行設計的vSMP 4+1技術。因此對於Tegra 4的效率分析,
' J, T# t2 a+ t6 ^ y o將會分為兩個部分:4核部分與附加單核部分。
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7 _- [5 ^* w# A: ? V/ |5.39.217.76首先是4核部分。Tegra 4的所有核心都是典型的Cortex A15架構,工藝使用了TSMC 28HPL,* d" M* u/ n+ ]& v
因此對於這一部分的分析我們可以找到一個極好的參照物,那就是Nexus 10所配備的Exynos 5250。
; V8 ^/ E% ]: ^7 ]- y1 z4 h4 oTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。後者是一枚雙核Cortex A15、32nm HKMG LP工藝、工作頻率1.7GHz的SoC。TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。1 f; G/ M x7 K9 T1 `! K8 L2 ?( C
根據已有的測試結果,Exynos 5250的CPU功耗為4W,也就是說單核功耗為2W。公仔箱論壇- m5 i5 U- L6 |: Y, Z1 u% C" |
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這項對於Exynos 4412的440/600mW而言是一個相當大的數值,這也意味著Cortex A15的性能必須要四倍於Cortex A9,
9 n# o6 P# {8 V( h4 M5 ?. Btvb now,tvbnow,bttvb才可以維持效率的一致。NV做到了嗎?很明顯,也很遺憾,沒有。TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。: @, z6 I- F Z" L$ a9 Y
Cortex A15的性能提升幅度遠遠沒有功耗提升幅度大,
0 k( U+ {6 G; | h6 O, f公仔箱論壇兩者之間的差距導致了Cortex A15的每瓦特性能相對於Cortex A9來說有著至少一半的下降。公仔箱論壇2 O; `/ Y' v, R: v5 @* J0 z
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那麼回頭來看看Tegra 4。由於核心是相同的,我們只需要對比工藝。TSMC 28HPL相對於三星32nm HKMG LP,TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。$ g4 r7 U! q* {% q
究竟有沒有性能和漏電方面的提升我們很難判斷,但是大體上兩者屬於同一時代的同一水準工藝,
# Y. V6 Z# F6 i A5.39.217.76相信差距並不會過大,我們假設台積電的28LP工藝總體能耗比三星降低30%——5.39.217.76' R. ~& A) u$ T4 K
這已經幾乎是同一代工藝可以存在的最大差距——這也遠不足以抵消Cortex A15和Cortex A9近乎200%的差距,, d7 k+ X/ a2 K4 `+ ?: j3 x% a
更何況Tegra 4的主頻高達1.9GHz,這進一步降低了它的功耗可以低於2W/核心的可能性。TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。- H2 {3 ^3 ^8 i |3 l2 ^/ U2 {- f
這也就意味著,即便只有一顆核心工作,Tegra 4的功耗就已經逼近了4吋手機的散熱功耗極限,TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。3 S& v" }- T5 A) R- u
而四核同時工作,如果不加限制,CPU部分的總功耗必將輕鬆突破8W。TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。& |7 @5 c5 r/ E& L e
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Tegra 4功耗有多大NV很清楚,所以給自家的Shield遊戲機裝上了風扇!
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5 o7 H6 @! ^) O& e% h: Z- W2 e- }既然能耗比如此之低,那麼技術有何改變、理論性能有何提升、在哪裡提升就完全沒有意義了。公仔箱論壇7 o: t R, ^8 k3 ]
在手機上,Tegra 4的四枚Cortex A15所能發揮出的長期性能,除了極少數情況下,
7 \! [- X& g0 C8 jTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。可以幾乎肯定的說,將遠不如一個設計優秀的四核Cortex A9處理器。
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那麼輔助的拌核部分呢?NV沒有公佈拌核的細節資料,我們假設它工作在1GHz,, t& X4 p% f, w, [+ Y6 C
由於HPL工藝帶來的低漏電,預計可以讓這枚核心的功耗降低到0.6W左右,
6 k5 i% T9 D9 E: ^9 ~3 ktvb now,tvbnow,bttvb大約等同於一顆1.6GHz的Cortex A9。在這個工作條件下,Cortex A15的能耗比和Cortex A9比較接近,
0 H! ^' K7 N2 w$ @: p+ A% g5.39.217.76因此它們具備了接近的體效值。但是此時的Tegra 4,絕對性能只有四核Cortex A9的四分之一,tvb now,tvbnow,bttvb8 b& Y& K1 I; L# n: b
體效值遠遠高於絕對性能,這也就意味著此時的Tegra 4會因為過慢而無法滿足用戶需求。
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@$ m8 g+ }7 |" J! p公仔箱論壇綜上所述,Tegra 4不論在哪個模式下,所能提供的最大性能都難以超越四核心Cortex A9處理器,5.39.217.76- X* {& ]% @8 Y' p6 m& o
把這樣一顆處理器做進手機唯一的意義也許只有一個——想方設法讓手機堅持滿載運行三分鐘,
% j4 P4 t, a0 p$ c# v2 z+ \跑出一個驚世駭俗的基準測試分數,給手機發燒友作茶餘飯後跑分攀比的資本,公仔箱論壇2 c. g$ x# J$ b2 t6 j
就好比購買超級跑車上下班,除了炫耀以外沒有任何意義。5.39.217.76# k2 i% H7 Y n- G. f7 G- D" x9 \2 ]
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至於Tegra 4的GPU部分,由於目前資料較少,所以無法給出分析對比。當然我們也需要明白,
) o; z) Z( L) y% b1 sTegra 4的悲劇並不全是由於Tegra 4本身或是nVIDIA的技術實力導致的,究其根本,
, f( }4 ?/ u$ j3 `* l公仔箱論壇元兇還是Cortex A15核心過低的能耗比。這也決定了不僅是nVIDIA,
! y6 l3 X- l6 [& {: W5.39.217.76其他任何試圖在產品中引入標準Cortex A15架構的廠家,例如未來的華為海思K3V3,
+ P- W$ j Z7 V s4 I最終都將難逃「性能超不過A9」的魔咒。
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% E" ^0 ~ a' y對於手機等便攜式設備而言,Cortex A15毫無疑問是一個失敗的設計,5.39.217.765 W, C# ^, }: T+ }
也無怪乎高通和蘋果在幾年前就決定放棄這個架構,自行以Cortex A9為基礎發展自己的強化核心。
2 z& B" }* r0 Y) n( y這也從另一個方面看出,至少在目前可以看到的ARM產品中,TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。: @1 Y# U, }" L/ g8 N" z- `3 C1 C
Cortex A9依然是可以提供最強實際性能的產品,即便它已經問世超過了2年。" i3 W" d9 e5 P% I
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最後提一下Tegra 4i。相信NVIDIA規劃這樣一個產品,也是因為NV實際上非常明白Cortex A15是一顆怎樣的核心。
7 }7 {4 J! O/ K: d9 Ttvb now,tvbnow,bttvb因此,我們甚至可以理解為,Tegra 4i才是針對手機市場所推出的高性能產品。" C" a% f; W3 u& }2 u- W8 u
改進的Cortex A9 r3p1核心可以帶來最多15%的同功耗性能提升,也就是更高的體效值與實際性能。TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。5 q/ B, l- c H: a
但是Tegra 4i卻如同驍龍800一般選擇了HPM工藝,並且因為需要集成基帶而無法在2013年上市,公仔箱論壇' J; s3 Q, u& p% D
這對於Tegra 4i和NVIDIA而言無疑是徹頭徹尾的悲劇,尤其是如今Cortex A12箭在弦上的情況下。
" j2 B- D: i' ~. f+ u如果說Cortex A15可以看作ARM在被成功沖昏了頭腦之後的大躍進,) C: a& V# k0 |$ {! I) \
那麼後者就可以看作是ARM在大躍進失敗後的反省之作,肩負了Cortex A9正統繼任者的使命。
9 u# F6 _/ L: s* W公仔箱論壇對於它,我們在後面予以討論,這裡暫不多言。3 a5 p, s# F# I) F% O, C; ^. I
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3 Y3 R. C, H+ }, e+ t r0 f |8 Y5 c9 W5.39.217.76產品審查:三星Exynos 5 Octa
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最後來談一談技術最為複雜,同時爭議也最大的三星Exynos 5 Octa(Exynos 5410)。tvb now,tvbnow,bttvb+ p& ~1 r! V+ X/ `
這個芯片最大的特色就是整合了ARM的big.LITTLE技術,內部集成了8個核心——四個Cortex A15為一組,
9 ?, q: b+ R4 l8 }. w5 {四個Cortex A7為一組,從而成為了手機上第一枚超越四核的片上系統。
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也許你會提出質疑,NV的Tegra 3和Tegra 4實際上也擁有5個核心,為什麼它不能算作是五核SoC呢?) m( T$ Z0 l# E* W$ E
原因很簡單,因為Tegra多出來的那一枚核心其實設計上是作為四個主核心其中之一的映射,
( j- {0 f5 g% u/ Q/ Q公仔箱論壇在實際工作中系統是識別不出這一顆核心的。公仔箱論壇- Y0 t" r" O4 h: A/ c& f
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但Exynos 5 Octa不同,它的八顆核心在某些情況下是可以同時運行的,因此可以稱之為八核SoC,
5 n ?9 v! J# F6 }公仔箱論壇雖然實際情況下這樣的工作模式不一定會被用上,關於這點,即Exynos 5 Octa是否是偽八核,
: |/ t( ~0 b6 g3 S+ i. l% ]5.39.217.76同樣也是圍繞這顆芯片的眾多爭議中最大的一個,對此後面我們會詳細討論。公仔箱論壇3 m6 V5 p) C. r( T8 B$ T! o. k1 ^
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除了big.LITTLE以外,Exynos 5 Octa本質上是一顆非常典型的處理器,tvb now,tvbnow,bttvb1 t; H; ?; d: j9 d
它擁有標準的Cortex A15核心、標準的ARM系統IP,支持的規格與系統配置也一如三星以往的風格,頂級而不頂尖。5.39.217.76% u6 p; P" v/ l3 l
LPDDR3 1600的內存支持與12.8GB/s的理論帶寬在手機SoC中實為翹楚,tvb now,tvbnow,bttvb4 S( T8 j# w' O4 D6 j# O
而PowerVR SGX544MP3運行在533MHz的高頻下,假如不考慮信息尚不明確的Tegra 4,
/ T+ y8 e0 ^; g7 c- @8 r; Itvb now,tvbnow,bttvb性能也足以進入ARM世界的前三:僅次於iPad4的SGX554MP4和驍龍800的Adreno 330。
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