開始閱讀文章之前,首先我們要提出一個最基本的問題:
8 S2 p: L1 Q- d8 d# Q& |) b0 P5.39.217.76智能手機的硬件規格近年來經歷了爆炸式的增長,
1 f% a# }+ z. o4 `6 f6 r0 N5.39.217.76但我們(消費者)究竟從中得到了什麼?* k" W/ [( N" O! Y
這是一個回答起來輕鬆簡單,但解釋起來無比複雜的問題。tvb now,tvbnow,bttvb+ Q; N* W5 h. t; U( d
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w" ], m$ W1 q# r# u5.39.217.76公仔箱論壇5 z: j( S) ]2 [: c5 I0 h, a8 c! X% g
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從2007年iPhone發佈開始,手機開始邁入真正的智能時代。
/ a# [" I; n! O. f公仔箱論壇處理器從最早的ARM11 400MHz一路飆升;
! o( {$ q) w7 v9 A6 ~$ W' ?+ z公仔箱論壇2008年我們擁有了ARM11 533MHz;
) T7 R9 Y& f/ C xTVBNOW 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。2009年進化到Cortex A8 400MHz;
' h6 b6 Z0 [- V7 v( U4 c5.39.217.762010年則瞬間提升至Cortex A8 1GHz;
' j) v7 S" L4 E" J7 @公仔箱論壇2011年,雙核Cortex A9 1.2GHz開始普及;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。, _9 h. h7 T' V$ F" _6 m! A
2012年,四核Cortex A9 1.4GHz出現......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* T! Y) @9 B4 a" M: I6 m
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,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 l( ^' }# h6 ~
ARM9平台大約擁有5年的壽命,/ i \. d9 U; i3 s" o( b
ARM 11為4年,tvb now,tvbnow,bttvb8 J6 X$ E% A( @8 j% G
在這之後,Cortex A8在主流市場堅持了一年半,
+ U6 |6 Q. {6 x5 x$ u. _" P5.39.217.76而單核Cortex A9被直接跳過,雙核Cortex A9一年、四核Cortex A9也是一年。公仔箱論壇- }# i5 F# E; d- }
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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,- K, D: ~/ H( X
去瘋狂推動一台小小的手機瘋狂升級?公仔箱論壇( ^! x( d( o, K% f
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,tvb now,tvbnow,bttvb$ n) S: n' L- r. r- v* l k
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。
8 y# s: I/ ~5 Q7 k* F2 S0 N" Ntvb 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。* l E6 s) N r1 y" _& k T/ N0 @; R
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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——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 l1 n; n% k. y4 B
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( f" v" G0 @, N8 Q% ]# B2 Q" W4 w
(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)。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。; |) O _' Q% N4 K
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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。
( V6 }$ U& Q" _$ j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。1 {$ Y% I; }: H" y' G2 e( \
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. c/ u! Y# \( u' `+ ltvb now,tvbnow,bttvb「安裝飛機發動機的自行車」' D0 X' p" x6 L. `$ t9 l
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?
4 G0 j0 p! {4 K5 s# }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。tvb now,tvbnow,bttvb$ ]( z0 e" S& N. X' n
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。\, p+ e7 M4 u t$ Y
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。tvb now,tvbnow,bttvb; }/ {- z, C: c+ M; c
然而,這部分理性如今卻在逐漸消失。5.39.217.76& }5 [; m+ A5 ]: B' a. ~
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* S3 W- B7 M% {! O: K* O# Wtvb 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:公仔箱論壇* D2 G2 q$ U6 R# V. ?2 j! v
2012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。
# m4 N- q4 t& a% ^: D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。5.39.217.76) j; @2 \0 ?& V Z3 U4 }* o* f. 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。+ C ~/ f$ z- P7 _1 |. t& u$ D1 V4 X
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* i$ t+ M9 R, {& {: A2 C# x5.39.217.76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,5.39.217.76# I( S" {* D+ T! ~( @. U8 g2 A0 _6 a
大多數旗艦手機都無法發揮出它應有的性能。
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8 J3 D9 M% F( Q0 Z) U! I0 |2 w/ n! W7 h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!
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* j) i( z! z' I) g* \% _7 [" y5.39.217.76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,5.39.217.767 _ N* O. A8 I% s7 s! c9 w9 ~, {
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,
0 _+ W& Y( M+ _& M RTVBNOW 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。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?5.39.217.76; Z% Q3 g, H1 t% n
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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7 E3 S# }( f* i: N' ^公仔箱論壇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,
. O) p! A- J1 T公仔箱論壇但持續高負載工作3分鐘後,實際性能卻不如搭載了上一代APQ8064芯片的SONY Xperia Z。
4 O' `" C* Q7 D5 G+ j6 [" 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。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。+ @' i& y8 S& p0 Y3 I5 O {7 U
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4 Y+ g$ X% H/ A5.39.217.76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。
( n! l6 t9 Q5 _& k6 Atvb now,tvbnow,bttvb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。5 Y U0 ]. ^- {0 j9 V) k
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: Z4 s7 f$ H8 e5.39.217.76八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。
6 N, L q# v8 f1 A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。
0 O' |2 f: c: i# u5.39.217.76問題是:我們為什麼要為發揮不出來的性能埋單呢?公仔箱論壇3 ^0 b5 g$ l; P8 {
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% p# X! d9 W0 }& A/ ?6 `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。
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( Y6 U- |9 u' r. z5.39.217.76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: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: Q7 j3 X" c# p3 u
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,
' x, e, C, [( n3 K' ?% D; O/ G5.39.217.76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。7 J2 c( @, W3 |
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。2 Z" e: V) Y8 A. q
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。tvb now,tvbnow,bttvb% g' e6 `5 ?: i" H" f) ?3 b
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「不可踰越之牆」# O) S I; ^" x/ Q! H9 D( E
什麼是技術所無法改變的事物?對於智能手機而言,
$ N/ r# F$ M5 l% N2 \tvb now,tvbnow,bttvb一是客觀存在的物理定律,二是人的生理需求。; b6 ^9 ]) Z/ a# H$ d6 A
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。
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' @" }8 D6 m' ^ b# H+ j: YTVBNOW 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,bttvb2 n: c- F" n0 w7 s3 K1 C8 O
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;
! c$ {: f1 H, v: C7 ~" |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),
: T- f( n- F8 F( p7 _/ f2 [: R, s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,公仔箱論壇- J0 @) T8 u; {- k. [% l$ z* \9 `; d
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,
, n0 a: }2 J' L* q公仔箱論壇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,/ x9 C/ M' f: J- _
「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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2 \; e5 c+ V5 L. stvb now,tvbnow,bttvb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,
2 P# c6 I. A+ v7 q$ p. x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,
8 Q$ j3 X$ ~/ b) c8 i, g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。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 N' _2 u2 v) m' F' L
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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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。$ M( n8 o& ~2 A8 R7 |: Z- p8 `8 J
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。5.39.217.76* B- T7 j! n& `% z) L
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& N. @. C% Q h8 Y. i
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。
1 a6 K4 b8 X% x9 x8 i: y% Q( `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。
4 T+ ^ M# m4 |) M2 B% s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,公仔箱論壇4 y. T6 j7 |2 P# [
不會像電腦一樣引入風扇等主動散熱手段。tvb now,tvbnow,bttvb" \* s7 {3 R" C' H6 v0 n
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。5 F% `) [, w! A! f' ]
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。tvb now,tvbnow,bttvb+ B# n' E6 J% M; ^7 J
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5 C) t2 M$ x5 g公仔箱論壇無外界對流時,手機的熱量散發主要依靠空氣的自然對流與本身的輻射。
1 a# q ?4 b$ J; Atvb now,tvbnow,bttvb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。公仔箱論壇/ I0 ]6 `3 K* t8 V
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,- E- N+ W" l1 w
主要的散熱面為前後兩個面。計算時假定手機為垂直放置。" _. E3 x& @/ ?4 B' x
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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。
, [; x, D+ d# [1 s+ B公仔箱論壇iPhone 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。
, x4 Q4 X5 V: H/ z9 G" H5.39.217.76垂直放置的情況下,iPhone 5一個正面的傳熱係數為4.65W/(m2•℃),5.39.217.76$ ]% \, J ^) V( M- s4 y
也就是說這樣一個表面可以靠對流散發的熱量是0.68W,3 _6 f2 U: k2 g
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。
* _ s2 |: a+ n5.39.217.76考慮到還有側邊的存在,我們可以認為這個功率是1.5W。8 H# ]( S' h5 ~! ?+ E+ `. F
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' t* _# B8 Y3 D* i4 b3 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。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,+ V# D2 p6 Y% j, L7 |; F9 i
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,
! g: J; I! Q7 k$ f靠輻射可以散發的熱量經過計算大約是1.16W。5.39.217.76- m5 u. N$ y6 I1 d
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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。) c' v: _# @( z8 x8 D1 c; p$ O
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# S# Q0 E3 u% F( \: i公仔箱論壇實際環境中,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,
+ g& W" |# K0 i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,
J ~8 i# P3 T: n+ [5.39.217.76相信整體的散熱功率不會與計算數值差距過大。
4 B1 |- |5 }5 {: k5 ~: {5.39.217.76因此,大約2.66W就是iPhone 5所能承受的最大整機功率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。% n" X6 {0 q# E" H, E2 s
(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,
1 c$ Y. k/ _: {7 M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,bttvb7 U, |3 C$ G/ u! B6 F' P* D
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7 h& w. ^# M& F7 X6 }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,; J/ Z) v. V) 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,
/ Y4 a6 R" L! `9 _1 d% t, ^0 _tvb now,tvbnow,bttvb具體來說在0.9左右(看來塑料機還是有一些好處的)。
! K5 U" H& z' `. ?* _3 K2 |結果直接給出,Galaxy S4在同等條件下的散熱量為4.15W。% e8 y4 r! ~0 j7 G: M
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6 a1 F- i; y. ]3 {5.39.217.76Galaxy 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,5.39.217.76+ H m- W( d" g& o, |3 h/ J
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。
& `$ ~, e: S v公仔箱論壇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。
) S& g2 t' c) H4 D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。
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, E" S+ F7 P' T" k. j公仔箱論壇也就是說,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,
7 q) ]) @8 S, M: A6 @7 g: a5.39.217.76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,1 }+ C" g4 o {9 A
那麼我們就一定可以判定:它的性能無法發揮。公仔箱論壇# x. G# T% y' N) x/ ^1 Z: L. p5 G
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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,
6 M6 b, S+ }) f. P" L6 C; O公仔箱論壇因此我們可以得出,極限散熱功耗中,留給CPU、GPU、內存等計算系統的功耗上限,
/ G; H* _) n! l# n+ N. I6 M0 ]5.39.217.76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 w! s) O) k# b/ ETVBNOW 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$ N; E2 f# Q5 e" F1 y- @# T$ w5 [
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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。
# O- U9 z6 E C) v3 Y- `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,公仔箱論壇% t g4 T/ c9 p& y/ W
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,
+ k( |9 `9 @8 D* W. {% _& b. J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。
3 b& T* w' \& J. N f2 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。3 {. h+ V$ q0 D# p$ w% ]* |
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7 b( L. a ]+ P* \) n( S9 |' Y' N5.39.217.76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:tvb now,tvbnow,bttvb1 u% x# B6 H" U$ O0 w
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。tvb now,tvbnow,bttvb, V1 W% P$ j- D( r, w! 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。: V# S; H; j: j9 u% |
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。5.39.217.761 c+ O' s9 Q- n, P0 c
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. E" g# t# U- Z( {2 XTVBNOW 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。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。
* S: s. j0 T$ L% r. etvb now,tvbnow,bttvb產品審查:高通驍龍8005.39.217.760 G- m) |6 I8 ^5 x0 b* M
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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,公仔箱論壇% e% c! M% y$ r* B+ o2 Q
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。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 N5 u- @- J8 d4 z
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。5.39.217.768 R5 l5 O+ x+ z* k/ l" e
這是一顆和APQ8064區別很小的芯片,
! U3 I* J$ f; _( ntvb now,tvbnow,bttvb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。
5 A' Q- i$ A9 d! L5 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。tvb now,tvbnow,bttvb1 _' } F8 y1 m: F7 R! }1 s
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; T; g5 Y* }$ jtvb now,tvbnow,bttvb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,
# ]. f0 h% `' e: Y f8 C+ j公仔箱論壇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。- f$ m6 O0 j" z! z z3 `5 l
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。0 p' Y" y, g- V0 v
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。
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文件壓縮速度,驍龍600的Krait 300內核同頻性能甚至不如Cortex A7公仔箱論壇% o* }3 J3 X& l, g; Y, Q
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# g+ l! y+ O: h* w公仔箱論壇& X8 w" Y( c/ {
! ]! X3 t- a% ^/ W$ j; y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:& d$ e G" N1 J; w: J; s
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。5.39.217.762 x @3 ~1 Y$ L: Q3 q- o" t
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那麼驍龍800的每瓦特性能有沒有提升呢?9 Z% P) e' K/ M; a
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,5.39.217.767 t6 ^3 R- z9 @
但是Krait核心從本質上來說依然是一個「增肥」版的Cortex A9,
& r" ^7 W* a9 ]2 @+ W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。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。- N3 U. A# M, ? ?( t# K
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+ s7 N! x2 U# d X- L% Q3 J4 ~tvb now,tvbnow,bttvbKrait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。/ G8 r; K& I* K/ c8 V3 g4 M
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。
3 r5 ~: @0 @' ], ZTVBNOW 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,3 h" ]% v0 c5 `/ W; X
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,! O6 M( r7 i$ i% Q$ G. T
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。
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/ Q, k! l) H5 g( B! [因此,綜合來看,Krait系列核心的能耗,恐怕是比較悲觀的,
* F4 g; U( ?' P) H( }: O5.39.217.76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,公仔箱論壇8 k- e* T& X# X _ F7 l
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。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。) I" C: M7 ^1 H
也就是說,Krait 400架構效率上並沒有大幅超越Cortex A9。& u p8 k1 R) x
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& z1 H0 J# Y( E# n! X. @' Q$ 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。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,公仔箱論壇" W/ u1 N2 O# [) l F% x
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。
9 [, ], \+ N, [$ Q8 k2 _" ?/ H5.39.217.76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,
: K2 D q$ Z/ Q2 e( X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,公仔箱論壇; }: b9 I D. z5 q0 V8 Z7 g: [" E z
Exynos 4412是體效值與絕對性能之間最接近的產品:Exynos 4412的核心,
! G- b9 ^% {# `" p0 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。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。tvb now,tvbnow,bttvb% @. u9 |' R6 x
因此Exynos 4412是一個極好的標準——如果有產品的效率比4412高,
' m: B; I! b, Dtvb now,tvbnow,bttvb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,0 r) i M* a) G2 ?( G
繼而降低能耗比。在上篇中我們引用外媒Anandtech的結論,5.39.217.76' b0 ] c4 t( i1 }: I! D- M8 _
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。
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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。
- A" o: W% G# T0 stvb now,tvbnow,bttvb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,. ~9 b8 ]- }) z+ u4 I6 o' e! C
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,
: J, K$ @7 j. c! r7 L; H: r5 y) P公仔箱論壇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,5.39.217.765 I3 I) T3 e/ }# K* k# l- n$ _
但是處理器本身的漏電並不會因此而減小。
1 V* q' q/ C8 t! ?* T5.39.217.76
: j7 U; q# l" `" k" I台積電四種28納米工藝的區別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 e& c; G9 W) R* E5 U, }5 g6 X
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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,公仔箱論壇* M9 ?' t: C7 z J: V) y: l
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,& H3 e+ i9 _5 e4 v }; O8 d
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,& }7 s" h6 R/ K% \
也就是說驍龍800的體效值將明顯小於極限性能。
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3 a2 [! i. H+ G9 h% `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
& M$ B1 w4 w: Z# ~ n公仔箱論壇(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,* _7 T0 t9 U$ o( _& E( v
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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& d' O/ Q8 p1 s% [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tvb now,tvbnow,bttvb0 _. e& X( j# r5 @
: G' l3 J* C8 n* K! j2 g0 Z5.39.217.76TVBNOW 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。2 v# |' _) `( `! ^ r% t2 w
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* ~, w, [! e& @1 ]6 E2 v5.39.217.76那麼GPU部分呢?這方面的問題可能會比CPU更加嚴重。5.39.217.76- K3 b8 n; A* s' |7 U5 M) L* W
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。
4 O$ y- E, r0 K- ^; J% f4 u5.39.217.76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,: ]6 N4 z( l: c7 ]3 g9 t) @
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,bttvb8 ?! W* X) P8 n+ u- g" {
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,
/ b W' G% j9 n" r/ W) h0 @/ s完全避免功耗的提升,它的能耗比能有多高?! L( |4 Y% Y$ q( B7 I3 H! d
/ c9 |% S- g8 g! [$ M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tvb now,tvbnow,bttvb4 j6 X0 n, S7 ~5 N( E7 G6 p# y
) z; w( n# O9 E! J$ 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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/ ~. f1 r3 M! ?# W. j/ f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,
2 V, v* U) {+ \5 x3 S) Q公仔箱論壇在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,
# q" d4 Z9 \' l2 Gtvb now,tvbnow,bttvbGalaxy S4所具備的SGX544MP3 GPU的功耗幾乎只有Adreno320的15%甚至更低,tvb now,tvbnow,bttvb K" {! A+ I" V# K5 u4 P! y. f
換句話說就是SGX544MP3的能耗比幾乎是Adreno330的7倍——
" Z1 C0 p5 U+ k" U6 ? [+ i7 itvb 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,
, L. E% C) t# G* V; w公仔箱論壇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。
) g0 \& C2 V; {+ U; L- o- d. o性能翻倍dreno 330即使維持功耗不變,也將和CPU一樣," Y2 W& c& p5 q% u# k1 Y- d
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。5.39.217.76# l& y4 P4 L) z6 r5 A8 K( [
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. M& U2 J6 E( k+ D' nTVBNOW 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! Q8 P& `% V4 ]/ l
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,
' F' g! ~' Q. @: R b, itvb now,tvbnow,bttvb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,
( i0 s# }8 X! V- N0 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。而GPU方面則更會遠遠不如SGX544MP3,不論理論測試有多麼強大。. L& `$ M9 C' s7 P8 W' B5 _
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,
l# C k$ L5 a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。5 |* B% S/ A+ V/ g- h# Z+ r
! q# X9 q V% e {' I公仔箱論壇
/ _5 t1 i2 L2 `1 Q% w* T, 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。產品審查:Tegra 4與Tegra 4i
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: {" ?0 G- ^6 p5.39.217.76) ~( ?, b& P$ t+ Z. P- b7 n
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: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。' q/ F- {3 k4 |0 o) g" g% D
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。
6 H; L% L) |4 Y7 Q! ~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,9 T( r& I5 ?6 V
將會分為兩個部分:4核部分與附加單核部分。
" ?0 }/ f9 s9 \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。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。, h8 Y6 _8 W- j! m# O# i
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) M' C- z' L% ~3 C9 ^公仔箱論壇, j2 k- w M {, _; h$ q
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,公仔箱論壇$ L. f& }% x/ H
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。
3 k& b. s e' d後者是一枚雙核Cortex A15、32nm HKMG LP工藝、工作頻率1.7GHz的SoC。tvb now,tvbnow,bttvb5 m! Z; k5 K: y; F7 ~2 y' Y
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。
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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,tvb now,tvbnow,bttvb! i) ^+ @9 i& n
才可以維持效率的一致。NV做到了嗎?很明顯,也很遺憾,沒有。
$ f( Z" A: G# ]2 g+ ]8 Wtvb now,tvbnow,bttvbCortex A15的性能提升幅度遠遠沒有功耗提升幅度大,( m! w2 q4 ~! F) u
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。
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, N$ \1 q, h+ @6 l) Y. m$ Ltvb now,tvbnow,bttvb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。" J0 A( ^1 m8 S% }
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,5.39.217.76. |" u3 [7 }. J A m! G
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%——
1 O! ~- G5 S; \5 d2 u4 R" W. s& 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。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,tvb now,tvbnow,bttvb6 D. R# B3 d7 k ]$ o
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。tvb now,tvbnow,bttvb" `. ?' |& R& 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,tvb now,tvbnow,bttvb% J F. G* P' i4 T" t# R
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。
, I2 D" O1 e( H5 u$ O公仔箱論壇: m- X. G% T6 K I
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!9 T9 r5 w- p' b! n4 Q X! Z
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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。
" E$ d u2 S9 ~4 i% E I5.39.217.76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,
- N2 A2 q+ z& A* H9 z7 x/ T公仔箱論壇可以幾乎肯定的說,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,tvb now,tvbnow,bttvb% X, D6 _) f1 n1 R& f6 {: l% @/ i
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,
+ p, F P9 a n# Xtvb 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,' m# Y5 ?: S" R4 e7 q4 i
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,
0 ~* C, D, v$ }5 Wtvb now,tvbnow,bttvb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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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,
4 Q6 W+ X- e( Q公仔箱論壇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,5.39.217.76' j. u1 Z X$ S R2 t
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,5.39.217.76/ x& t# T5 l& p3 X
就好比購買超級跑車上下班,除了炫耀以外沒有任何意義。; W g7 K8 s8 x
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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,
( `3 Z c8 U8 RTegra 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,
' J" B* o3 @% K! ]: \3 DTVBNOW 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。元兇還是Cortex A15核心過低的能耗比。這也決定了不僅是nVIDIA,7 n% C6 N3 W/ Q( X7 H) l `7 e
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,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。% s3 A0 h! F$ e2 Q% u/ A5 G4 _ K
最終都將難逃「性能超不過A9」的魔咒。( ~3 M) b2 @5 {; Z) x( S3 U/ N
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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,5.39.217.76# O: I" R$ | `2 \# q! n* i
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。
7 m2 ]% l* Q7 ?' r; C( V公仔箱論壇這也從另一個方面看出,至少在目前可以看到的ARM產品中,. ^4 T* {* b2 |, ?1 ]% y
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。
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* {$ m8 M( M1 M( M5.39.217.76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。
+ T0 Y( l' D* Ctvb 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。
2 A' {# ^- h+ I: d. q9 ~/ n公仔箱論壇改進的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。
5 Y3 J3 m) P3 j7 _0 _ A$ z6 a" C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2 h- E* C5 ]1 ^4 z, E r" t
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。公仔箱論壇, F1 t/ B1 c4 c+ ~$ {# Q1 B
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,5.39.217.76* L- a# i. P% G {# w2 v
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。
# U$ h( G# e+ X3 q% ^tvb now,tvbnow,bttvb對於它,我們在後面予以討論,這裡暫不多言。
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" |, I+ \% K; p. q% Y1 Htvb now,tvbnow,bttvb產品審查:三星Exynos 5 Octa
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& B8 {& r1 T, S) \" H5.39.217.76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)。
, C2 a) e8 N8 ^) v. Y5.39.217.76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,5.39.217.76! N9 O% R1 V! V6 }. `$ O
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。5.39.217.76! A! I S$ w$ g2 k) \
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2 a+ B7 v5 V. o) u) D ^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- `3 U- K, {4 R5 j. {# V% o# `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。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,
! y# P4 ~, m! N( j5 d! ~在實際工作中系統是識別不出這一顆核心的。5.39.217.76$ z2 |6 v- \$ t& _+ F* g: q9 [
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' K2 F; D M. h2 m/ n3 Q公仔箱論壇但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,% P" m5 x9 d1 b- B
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,
9 B* _6 i2 P, F' r/ J5 E0 R1 W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。
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" k0 `$ D$ U* B3 `2 e. i7 `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。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 {9 y% Z$ {: Z4 x
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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,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 l+ U `7 k. |: g. r9 N
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。tvb now,tvbnow,bttvb4 x/ N$ ?4 ]9 T, m% b' a
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,
B8 u+ \% {! i( U% G) B5.39.217.76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,
% J# H& c, u/ x- A1 L! Ntvb 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。tvb now,tvbnow,bttvb, c: q/ h) Y# `5 w
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