開始閱讀文章之前,首先我們要提出一個最基本的問題: tvboxnow.com6 v5 s/ { V' c% }8 d* Q4 Y
智能手機的硬件規格近年來經歷了爆炸式的增長,
2 u, w' f: d$ D但我們(消費者)究竟從中得到了什麼?2 f' m: E1 N9 P! f
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,bttvb9 b8 L o- t! Z* q; e9 c2 g
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2 @% O& u. f/ n0 H0 ^公仔箱論壇從2007年iPhone發佈開始,手機開始邁入真正的智能時代。2 E7 r9 d( w9 [) `! U1 Q9 y6 C3 l
處理器從最早的ARM11 400MHz一路飆升;tvboxnow.com3 v+ p8 `. {0 N7 o r! [9 z+ s0 D
2008年我們擁有了ARM11 533MHz;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。/ k1 F. {! A% F& q# b( `5 w. M% ?% M
2009年進化到Cortex A8 400MHz;
2 D& Q/ G2 z3 y5 d5 t% n6 p2010年則瞬間提升至Cortex A8 1GHz;公仔箱論壇 ?! j; S, i7 x* r
2011年,雙核Cortex A9 1.2GHz開始普及;
/ e+ ^* l1 R" F9 c# 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。2012年,四核Cortex A9 1.4GHz出現......tvb now,tvbnow,bttvb' @3 |, H% V0 m: i* ~ f+ t
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 G8 `/ C7 R& K& Z" S9 Qtvboxnow.comARM9平台大約擁有5年的壽命,1 I% X1 {" y; O
ARM 11為4年,公仔箱論壇# T& q7 }9 Z5 W7 V
在這之後,Cortex A8在主流市場堅持了一年半,tvb now,tvbnow,bttvb# u7 s. w7 x4 W9 Z K! d/ ~
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,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% e/ N' E. c
去瘋狂推動一台小小的手機瘋狂升級?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。/ L" w7 w6 g7 _6 Q' P- ^4 K1 b) ?
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 b' [ F$ Z* E# Q0 |9 t/ |) y公仔箱論壇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。tvboxnow.com' f: N ?& \; H3 D; b
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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——
( q2 T- G# Z- F0 t6 w% l公仔箱論壇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
# g1 Q% g$ C; y8 ztvboxnow.com(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)。公仔箱論壇6 _1 U* a" I4 a) C6 z% Y
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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。
6 G) B1 j% z; @4 v/ I4 i V公仔箱論壇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。
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「安裝飛機發動機的自行車」tvb now,tvbnow,bttvb7 U6 B- v; b+ {& J/ T
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?
$ o. V2 j, u4 ?+ B* @% 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。, K7 g9 m, k, Y% S2 y$ d
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。\/ o2 s" c! k) T
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。tvboxnow.com" Q. z. |5 r" p+ w" T
然而,這部分理性如今卻在逐漸消失。
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. \, R) d! d3 |6 O5 X5 I$ k w一個被業內視為默認規則,而聽起來又異常奇怪的現象是:
5 N3 p0 A$ {3 w公仔箱論壇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。
' G$ J& [" @7 t* N/ K- J& itvboxnow.com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。
1 K( S# p: b$ R' F, ?& c3 etvb now,tvbnow,bttvb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。5 }. i$ Q2 f0 t. x& K) W: V
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& s+ w/ I9 l6 H' e$ R5 _7 `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 s* M* B% G8 {5 n
* K) T9 n- R) z! B; r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,8 C; v7 v; r+ o+ d2 z* r* O
大多數旗艦手機都無法發揮出它應有的性能。公仔箱論壇. o" T2 B' X2 f7 V- ~' `
1 z4 N: C$ s1 K6 G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!tvb now,tvbnow,bttvb' p6 C; K j5 Z3 c- L1 w4 P' g
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/ d7 Q0 C) J O4 E+ A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,tvb now,tvbnow,bttvb( G9 j/ ~4 v: J$ |" N- ?- w6 d6 h0 k% S
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, t$ [# \' A+ S: i* A( o6 ^
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?tvboxnow.com$ V( X5 S, J) j0 r: o
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?tvb now,tvbnow,bttvb5 R0 _7 \1 M3 r* E; ]2 n
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3 U) y7 W/ @$ w. } h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,tvboxnow.com) E) D$ }& m) D
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。/ ^$ b+ F+ @0 e
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。tvb now,tvbnow,bttvb. k2 m" d; f' @
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8 D$ y1 g( v7 i! j8 \) W8 ?! H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。
8 H; G4 x: l4 h7 ]: r# K4 |/ ~ itvb 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。$ F$ E$ }) m1 ^
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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。 r% I3 R3 ~' W# G6 J/ c
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。
9 `7 t' R' ? O- }9 O' k: _問題是:我們為什麼要為發揮不出來的性能埋單呢?tvb now,tvbnow,bttvb; w% ?- I& a4 s7 Q9 V5 L9 J
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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:
. r1 T% k! N( A. Y `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,tvboxnow.com* J* d- S9 N' ?" t* `6 P# E( I9 I
而「安裝飛機發動機的自行車」遲早有一天要到來。# K4 |7 r- i4 v3 B! c2 ?2 x' C
g& t6 k% q( w$ a2 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。6 F4 \* k0 i( Z
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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,公仔箱論壇0 x( Q N/ E: Q
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。tvboxnow.com6 X) S2 _2 x6 g$ h4 S6 ]: B
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5 A, |9 w+ o8 P. h1 D5 A6 N
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「不可踰越之牆」公仔箱論壇8 k- c$ b- G" {' G; a$ x! z4 [% E
什麼是技術所無法改變的事物?對於智能手機而言,
) S5 k2 i. A' t, z# L一是客觀存在的物理定律,二是人的生理需求。4 W1 N( g v; F4 W- O
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$ b2 G6 D7 G- R5 i) m% 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;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。( [; H C; f) x c2 [( t
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),公仔箱論壇9 Z- d5 {9 M; e7 ?; `
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,3 H! d) O9 ?4 {% L
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,
5 \$ N2 \$ e( e* E! Q7 w3 z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,
) e' J. v4 g5 V t5 b- TTVBNOW 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。「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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9 s- u8 l3 V. C A. w; q# K: gTVBNOW 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。; l' c/ ~/ l, W- C+ W+ M" Z
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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,
. Z8 a- V. }5 R. i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,
$ ^ @7 \8 P$ o- |2 x1 l* J+ `# t9 H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」。公仔箱論壇# x1 p/ h. h( G4 H
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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。tvb now,tvbnow,bttvb9 W6 H L6 d; z8 F- E
將這個參數與理論最大性能聯合評價,能得出以下的結論: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。$ r- m: m& j$ q4 z
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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: s' M5 N& R' H! F, c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。
8 Q: L q; v; W3 Q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,+ @8 ^2 \4 V- Z* a; F. F+ R4 B
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」。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 u+ j3 D* N; f6 p9 V+ J8 ^( J
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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 D) e3 F! j6 c5 F @$ [$ m3 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。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。tvb now,tvbnow,bttvb/ b+ v3 s. S) z
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/ D( z$ C5 x- N4 I5 b
不會像電腦一樣引入風扇等主動散熱手段。
! I' @( A- n8 k) J& 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。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。
, {# h8 ?2 N4 f4 r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。公仔箱論壇) n( z: [ \5 T, ^4 G: ]
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8 v7 N, `0 f$ p3 l9 z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。公仔箱論壇5 \( O4 G7 C8 G# z/ g
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& R; G7 _ s; t# C
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,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 K; M# C0 e* Z E% f7 Y
主要的散熱面為前後兩個面。計算時假定手機為垂直放置。tvboxnow.com: B9 x) c) E% [; }5 u2 c! K7 L; ~
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: q1 x: V, }% m# ?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。
, o' ], Y+ _ d: U9 I6 t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。6 a# c+ j/ Q7 S- c
垂直放置的情況下,iPhone 5一個正面的傳熱係數為4.65W/(m2•℃),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。& E8 b$ [, v0 K$ ~
也就是說這樣一個表面可以靠對流散發的熱量是0.68W,
7 p3 ~9 g8 r; h. ?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。公仔箱論壇# n. j" O, j. T* d
考慮到還有側邊的存在,我們可以認為這個功率是1.5W。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。: z% }* ~& R8 \9 u" i- ]
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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,tvb now,tvbnow,bttvb- B } p) ~! p! T% j
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,
e% U4 t+ j# U3 Y靠輻射可以散發的熱量經過計算大約是1.16W。
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; l% u# J+ P$ s+ k5 N% G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。
! x# q0 C4 P4 z- ^! v& g公仔箱論壇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。, H7 z) u8 s h9 Z3 w$ U, Y, y* H
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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,
% k( @8 W9 w. ]: E2 Ntvboxnow.com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,公仔箱論壇- B$ J$ m! w+ H1 r. N9 C
相信整體的散熱功率不會與計算數值差距過大。
. m- a6 w7 R7 H; I) D. G2 b9 Ltvb now,tvbnow,bttvb因此,大約2.66W就是iPhone 5所能承受的最大整機功率tvboxnow.com# Q$ s; M5 @( l7 n. V s5 U% b
(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,
& }- w8 u; o# M4 I( ?7 O# }公仔箱論壇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)。
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: M2 F6 G6 K) |/ |! I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,
6 ]0 y& T% H6 c4 TTVBNOW 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。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,
; g; _- g2 z* Q" r) }* ]1 ltvboxnow.com具體來說在0.9左右(看來塑料機還是有一些好處的)。tvboxnow.com" m: F7 I0 ]1 _' c' G2 O) O
結果直接給出,Galaxy S4在同等條件下的散熱量為4.15W。tvboxnow.com9 }& @: X I+ W% L! a2 V9 N" u
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! B# H* U3 [# F$ d. C0 O, y, Z4 kGalaxy 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,
) E* o! s! B! m9 f: A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。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。' Y1 o- T- v W: b# F; ~
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。
7 o1 V X: I8 K) o0 ?" Vtvboxnow.com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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9 [# k, n- ]1 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。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,3 K: t- j) M" d3 w. l* w6 o8 d* o
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 [6 g/ ^: o% o f, R公仔箱論壇那麼我們就一定可以判定:它的性能無法發揮。公仔箱論壇" Z5 s+ w# h8 z. ^' x! ]. O
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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,
% V$ x5 @: g$ B% T1 v# b3 r9 P T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,
2 t3 t0 t) z; j- I% w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)' d3 T% n6 @; }1 q& s" D
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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。
( J" j; B# b, M# ttvboxnow.com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,tvb now,tvbnow,bttvb5 G' L/ I, z& l* `8 U" ]5 j) n
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,( T b$ U! q7 G4 C3 ]$ Z
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。9 U) w U1 _* M' o( ?9 C
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# L7 o/ X5 m8 P9 w+ btvb now,tvbnow,bttvb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: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。# S- q8 d6 j1 W3 B$ T8 V
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。
' Z" n; \$ d0 j/ B) ?" @4 @; {7 Otvb now,tvbnow,bttvb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。
4 A/ b$ R: W O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。
2 h4 p+ e+ W/ l. k/ x3 L/ P/ \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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% F+ I$ F& S: Ztvb now,tvbnow,bttvb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。
& z# ]7 T/ |/ d產品審查:高通驍龍800# `( ~/ g: G) g
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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,
& }6 b0 Y( H2 C& S; {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。公仔箱論壇4 @- f/ s+ ^8 X7 z! c0 Z# b9 M% h
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。
6 i. A( H- X, H3 t- 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。這是一顆和APQ8064區別很小的芯片,+ p$ J# J8 W7 f# q* J7 [$ o
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。
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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,
% Q r0 f ~8 \6 Vtvboxnow.com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。公仔箱論壇! X/ X3 p* j% r5 m6 _
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。
" Z/ ]4 e2 @ g. {* a, Itvboxnow.com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。6 t: N. g6 F. i: M# I8 m
' w0 g0 c3 ?0 P. S文件壓縮速度,驍龍600的Krait 300內核同頻性能甚至不如Cortex A7
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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:tvboxnow.com7 J; I; v \* _* [0 T! u' |" E; c
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。
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; }6 A& ~/ z% e3 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。+ S2 [" g& m0 R4 j
那麼驍龍800的每瓦特性能有沒有提升呢?
3 n8 P2 p6 k( ]3 f( r5 Y9 Ztvb now,tvbnow,bttvb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,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。) F" K; q: S/ M6 [; e( k! N
但是Krait核心從本質上來說依然是一個「增肥」版的Cortex A9,; \0 \0 Q4 V+ e
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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1 [, n7 b( p& 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。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。 z% ~, R% T/ R4 c1 X! T
" v( d' f9 A) X# c5 C3 i( @5 O3 UKrait的後端就像是規模巨大的工廠,而經過持續的升級,
( K5 Z1 [3 f, L6 }, a( R9 S( P+ j( Dtvb now,tvbnow,bttvbKrait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。" B& ? w8 H; D- w
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,
" B0 X9 Y. z) }7 K P5 [9 d) d- J+ ptvboxnow.com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,2 X" m e0 b: Q. M Q1 m
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,bttvb2 h! h' S. S- y
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- a5 S Z- P/ p' F; K% tTVBNOW 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 v: N* Q. u6 B# I8 E7 A
因此,綜合來看,Krait系列核心的能耗,恐怕是比較悲觀的,: a4 _8 g0 M3 ]3 Q
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,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。# I1 a8 X" s' p+ F" x. m' Y
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。
# ]5 R5 q4 I' Z. S' dtvb now,tvbnow,bttvb也就是說,Krait 400架構效率上並沒有大幅超越Cortex A9。
5 o `6 L) F2 A+ ? I. |1 A [6 L8 utvb 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) q+ F U: `8 c" f9 B( `
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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,tvboxnow.com7 k% B* {6 S) U
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。
! x7 T Z' J9 Btvb now,tvbnow,bttvb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,& D6 \( o. \- s/ E
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,tvboxnow.com( e' r/ O7 M, x4 a) n( P& c
Exynos 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, N, f6 s; [" C
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。/ [& \! P$ t% C7 d6 D9 u* |
因此Exynos 4412是一個極好的標準——如果有產品的效率比4412高,tvboxnow.com4 |% q r6 d3 V) i% P% a/ j
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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3 Q- z6 l9 L$ N J6 o" O: O6 @8 x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,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。, y$ l. Q$ z7 a L# D3 `
繼而降低能耗比。在上篇中我們引用外媒Anandtech的結論,公仔箱論壇9 {" E# h7 h: u3 |6 q4 q3 \
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。tvboxnow.com; G6 n, S2 D" r3 M! N
( s* p' A- _' N/ E1 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。7 a; Q! n+ d+ D9 g2 a$ U
/ u+ `; v$ S$ K% K9 i- [tvb 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。6 T: L1 h; I, i- o% t
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。
; b% z9 m+ ^. \4 r! {tvboxnow.com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,
) I! P! ]/ f; j, }# Z公仔箱論壇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,
, |! W, A k( L/ y3 H# [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,
2 H6 G2 j# d, f, t但是處理器本身的漏電並不會因此而減小。
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台積電四種28納米工藝的區別
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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,; D! z/ N v5 s& w, L: @/ Q
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,公仔箱論壇" n* c2 z7 z+ A8 ^& P* y
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,
+ I; p( I& W* U, L5 [. {& v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。1 Z" P3 |2 I6 W; V0 e; e
" [5 b$ U! \( O5 l5 Mtvb now,tvbnow,bttvb5 B0 I( E6 N6 [# l7 t- I
; G! R* k2 ^2 y- F) r% K4 tTVBNOW 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' F/ s: S9 ]# P9 {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
Z# f R5 o& ^3 x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,
3 }' z) |6 b" Z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)。tvb now,tvbnow,bttvb0 T: _* c S! S
( C) e6 c: y8 H/ u公仔箱論壇使用工具監控驍龍APQ8064的CPU頻率變化,運行2分鐘以後,CPU頻率降低到了1GHz以下- U- S T3 p! B! f- ~! j
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那麼GPU部分呢?這方面的問題可能會比CPU更加嚴重。
* O, F: n+ ]+ f( J) |' 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。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* D8 f7 E5 y2 R* r3 H0 j$ X1 s
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,tvb now,tvbnow,bttvb* s+ `& [! v3 c3 k7 c% q4 T& m
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,
; {; l- F) M4 H1 G2 M' [) D公仔箱論壇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,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。' X4 D7 e+ z1 l- k! g8 y: [6 e3 Z
完全避免功耗的提升,它的能耗比能有多高?
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. ~6 n1 i' E0 Q$ \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。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/ U8 p2 K: d) d) e t& o+ s
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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,
. P! E( E, Y& D# o5 L8 @tvboxnow.com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,
' T& ?5 c$ r- ^+ @tvb now,tvbnow,bttvbGalaxy S4所具備的SGX544MP3 GPU的功耗幾乎只有Adreno320的15%甚至更低,
) M4 Y- f; t4 {, Utvb now,tvbnow,bttvb換句話說就是SGX544MP3的能耗比幾乎是Adreno330的7倍——
3 s, d3 [& B K Q9 ]) n: p8 Z) I公仔箱論壇實際上,根據粗略測試的結果,Adren 320的功耗已經達到了大約6W,
7 P; [9 S% B2 [& c- @7 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。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。
) J; j. m$ v$ n _. D. u. vtvboxnow.com性能翻倍dreno 330即使維持功耗不變,也將和CPU一樣,tvb now,tvbnow,bttvb9 j+ d9 t, F; `; { J/ m
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。tvb now,tvbnow,bttvb G: M! b* X: f3 h4 X2 }% t* \3 U0 l9 F
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3 o$ _# E1 F1 j7 f% Q3 L, 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。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,# I4 w3 L' t; U& M. F' l
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,
" |. Y. l9 @( W: 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。而GPU方面則更會遠遠不如SGX544MP3,不論理論測試有多麼強大。! @$ h$ ?# g- U$ ]# {2 }2 _
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,7 r- ?; H& B7 j0 ?3 r
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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! l% {1 q8 u; a& ?tvboxnow.com產品審查:Tegra 4與Tegra 4i
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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:0 \5 O/ t: t5 d3 @: e! s
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。5 z; N& y2 {! J, F) d+ T
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,
- x) T$ `: e/ u }- E, Z$ V將會分為兩個部分:4核部分與附加單核部分。tvboxnow.com% `+ ]0 l- W3 E' ?. n1 K/ l3 S* }
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1 ^' U: i7 V5 @) T f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,- s) z5 j" D3 I! ^% W* O3 r( K
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。" P3 m/ [( u! X, a- ]" ?
後者是一枚雙核Cortex A15、32nm HKMG LP工藝、工作頻率1.7GHz的SoC。4 l: m+ ?* \! C b- ^" Z h8 u
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,% f# ^9 q6 S; `2 G _# ~7 }
才可以維持效率的一致。NV做到了嗎?很明顯,也很遺憾,沒有。& G0 x' K/ d- A% w7 i
Cortex A15的性能提升幅度遠遠沒有功耗提升幅度大,公仔箱論壇. _; D. i7 c0 q. R
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。6 n7 ^; [2 b/ R6 Z- S5 u( F
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/ J2 L, w( H( \- 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。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,) J2 @: H2 ?) }/ A" k
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,
. ^' C1 {! j' e0 w公仔箱論壇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%——! X% L: W( T/ A
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,
" r2 U& E0 [7 Q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。 y0 K: d7 E6 ~( Q# ^' O
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,' Y7 b4 G5 X! X
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。7 g2 @" g, M4 t
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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 z$ h* w0 K: i" B- K' | |公仔箱論壇
. u, ?- H R+ ]0 I) h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。
; I* c7 s/ D3 h6 x! t" btvb now,tvbnow,bttvb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,
& s' q3 J' ]% Y5 B/ x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。/ D; s2 |+ n( x" h, r% A2 `1 q6 P
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6 \5 G# l- y7 S, i2 e( |) U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,3 F5 l: P5 m: I$ {* q/ r
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,
2 d4 M+ V" ~ b+ t3 a) s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,
9 R! i c! i5 ~7 X( x公仔箱論壇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,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 B9 c6 M( z3 ]
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。1 |/ k1 t4 g% O
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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, M% d. y9 e% t/ 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,
! {' y1 w7 }& v$ d( q- N公仔箱論壇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,tvboxnow.com& I' n' Q' s* i1 B: a# H
就好比購買超級跑車上下班,除了炫耀以外沒有任何意義。
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/ `: Q. c; z: S" ~) A" B4 R公仔箱論壇至於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,1 G Z. z/ ~4 w& }1 d% ~3 T
Tegra 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,$ R. L5 ?/ h' k" H' l; K
元兇還是Cortex A15核心過低的能耗比。這也決定了不僅是nVIDIA,tvboxnow.com% o' Q0 m1 D! Y% [9 h) W- y# w( P7 W: [
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,
, k# [2 t7 _4 ]4 f" r/ A$ `最終都將難逃「性能超不過A9」的魔咒。
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7 o& f! J: ?" S/ M O+ M B- S2 S8 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。tvboxnow.com/ d+ S, x; c- Z- C3 M: |( j
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* ^0 Z8 y3 ^6 R- t! g' v) mtvboxnow.com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,
% `: A; g$ S6 ~& E" Z3 q* etvboxnow.com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。- M, j, m7 D" s
這也從另一個方面看出,至少在目前可以看到的ARM產品中,
$ `+ Q4 Z1 c$ ~9 Qtvboxnow.comCortex 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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8 `0 P; ^) }: b9 O; Ctvb now,tvbnow,bttvb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。
$ p3 v2 R" \! o5 `2 X7 B" o/ S) s& {. y! Ytvboxnow.com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。
0 t1 }+ F1 S4 }0 j a- 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。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。tvb now,tvbnow,bttvb% h- r# b) S. z0 I2 O
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,2 |' _. K: g+ m, t! E) Y* l" t r
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。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 J8 j8 I1 k! {# {" x- D
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,
! M' K/ y/ N* O+ r5 v公仔箱論壇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。
( |; s6 P8 S* A: c1 O# g公仔箱論壇對於它,我們在後面予以討論,這裡暫不多言。5 T, u/ l+ ^" l. p
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產品審查:三星Exynos 5 Octa/ Z9 `2 ^& G! V) W2 J5 ~
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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)。
& H( C& I1 F( D! V0 {tvboxnow.com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,公仔箱論壇3 B( M: u" z, U4 L- e
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?
4 _% o" g3 V1 b9 t* q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,公仔箱論壇) d# W+ G ^' _( |3 U
在實際工作中系統是識別不出這一顆核心的。公仔箱論壇2 ^9 q6 ?' f& K3 X0 V; m
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! @: Q0 d6 T3 z# ?' S8 ~' B3 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。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,4 T$ m# h. q& |# V' {
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,
/ m9 b6 a% I* g+ ^: ]: z9 o2 w/ C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。% Y' j$ ~. i3 \) V( x: E
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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,
w% Z, @' H' R" x& h9 {6 _0 P' M$ x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。& o9 O z6 e5 g8 @' e/ A; y S! @
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,bttvb1 _. `5 h; E; ~' ]5 _/ ^/ E/ m
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,
8 M3 b( I9 _2 S) l) F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。公仔箱論壇5 D! A) H0 @% T \7 o
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