開始閱讀文章之前,首先我們要提出一個最基本的問題: tvb now,tvbnow,bttvb& {( l z# a( T( [- c* ] ~/ l$ n7 w
智能手機的硬件規格近年來經歷了爆炸式的增長,
6 E8 J) {" ?. m! t但我們(消費者)究竟從中得到了什麼?
9 }3 i5 _6 h6 S9 o+ V公仔箱論壇這是一個回答起來輕鬆簡單,但解釋起來無比複雜的問題。
3 R8 e4 |& d1 [3 _; ?) P公仔箱論壇tvb now,tvbnow,bttvb! ?* @ K# s- }5 d( p) t4 O/ i
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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。9 L* {6 G; K7 r: e: e" H7 E" ^
處理器從最早的ARM11 400MHz一路飆升;
* d5 ~* g- J# I4 ^2008年我們擁有了ARM11 533MHz;
0 E; u' h2 M5 X2009年進化到Cortex A8 400MHz;
' e+ A% R4 w! b" Ztvb now,tvbnow,bttvb2010年則瞬間提升至Cortex A8 1GHz;
# m4 y3 c- s+ w4 F! }2011年,雙核Cortex A9 1.2GHz開始普及;
2 X2 ]( i% `5 atvb now,tvbnow,bttvb2012年,四核Cortex A9 1.4GHz出現......tvboxnow.com, c# Z' `3 E4 P/ M6 _
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,
1 `4 K9 y/ ]7 b6 o9 c Gtvb now,tvbnow,bttvbARM9平台大約擁有5年的壽命,tvb now,tvbnow,bttvb* y2 E$ E V" s6 }' S1 a4 n7 z" B
ARM 11為4年,tvboxnow.com/ g! l7 s+ Z+ ~6 q
在這之後,Cortex A8在主流市場堅持了一年半,
, J4 t0 S! j' s, Ntvboxnow.com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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) ?' l+ q9 N( c# k/ O Q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,
3 X# x2 c3 V0 b去瘋狂推動一台小小的手機瘋狂升級?7 V$ n/ ]& }/ T9 l
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,
P' J3 J' i" i8 q& n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。
5 Z+ F$ _' e/ 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。6 v, N0 p2 [) a! E- F
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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——
( ? ]; }! k, N+ }- \" G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tvboxnow.com. x, ~. [2 r1 a0 g6 H6 Z9 ?
(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)。$ a5 I! p9 |' w: 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。公仔箱論壇. }+ @' L$ h; Y0 D& V
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。tvb now,tvbnow,bttvb' t3 C4 P+ p( N7 a
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「安裝飛機發動機的自行車」
- C% d; F" O$ o& u4 H公仔箱論壇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?
( C& h2 r9 d' y, ttvb now,tvbnow,bttvb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。
& @5 H. e1 R) t. W- c) E$ j公仔箱論壇同樣的道理,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。\( _4 b* R9 X3 R8 o8 @4 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。
$ R, e% d# U$ s, H: b: 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。然而,這部分理性如今卻在逐漸消失。
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9 s! A& D% s6 \% U' I一個被業內視為默認規則,而聽起來又異常奇怪的現象是:
& V3 ] s6 S1 H6 {. e2012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。
& }2 O+ Z4 j. {) _' G, J& a公仔箱論壇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。tvb now,tvbnow,bttvb, Q6 D1 s1 ?' v# e
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。
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1 G% I: Q/ @( H0 W& Ktvboxnow.com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,
( E0 S# c# h. J+ s2 G大多數旗艦手機都無法發揮出它應有的性能。公仔箱論壇+ \& L7 }3 ~1 Y# y9 ?

# a! R& m+ r9 D: \1 p2 m. O" _. q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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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,
9 v. ^- v0 Y0 V4 g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,tvboxnow.com: \9 Y) H9 X) z) h% G1 h3 C
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?
4 f) X/ s- h4 G" k# ^& Y; e6 W, |tvboxnow.com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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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,公仔箱論壇2 @; q4 l$ S# p/ o- E- e- v
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。
r* W5 R& F3 z: z5 Z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。
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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。
3 K& ?% V' D( m7 S, S: _% u2 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。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。
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+ W. A. f3 \2 d+ N7 S* z) N公仔箱論壇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。tvboxnow.com, r" }: V2 W# A. N
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。+ V. C. w- g0 c3 a C2 n; F9 r( \+ h
問題是:我們為什麼要為發揮不出來的性能埋單呢?tvboxnow.com# H8 R5 R f7 n% S
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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:
/ \* ?2 m7 s2 i' {; f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,
' F$ D/ f! z3 Z6 \; D6 E X公仔箱論壇而「安裝飛機發動機的自行車」遲早有一天要到來。
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0 p# \3 T5 [, _: X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,6 f+ A- `* X3 H6 s
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。
0 c) l6 ?4 }4 d Q' p* W2 u1 B( O' _tvb now,tvbnow,bttvb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。; h6 J. g5 }* X$ z! P
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, P$ R3 f3 v- D7 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。「不可踰越之牆」
1 h ?5 i; o1 [+ p. J8 R, h2 A( q% Etvb now,tvbnow,bttvb什麼是技術所無法改變的事物?對於智能手機而言,% C/ x5 B/ O/ H) m/ ^+ h
一是客觀存在的物理定律,二是人的生理需求。
6 u l- G: W6 p5 ?% e/ ^5 }1 S) P( Jtvboxnow.com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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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;
9 u, s! l3 m9 V8 S公仔箱論壇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),
, ^" z% x" m! _7 s7 ztvb now,tvbnow,bttvb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,
6 t) k) T( h$ {7 Q5 a 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,, m7 I8 V- ~4 @9 t: 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,
( \; S# N" @% o5 R公仔箱論壇「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,2 P2 C6 O1 }% X; c7 L: ~1 w. A
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,
% [; x" C5 u+ @2 ^5 stvb now,tvbnow,bttvb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」。/ c9 z5 `: L: y' h; D8 o
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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。# ?/ P' K7 J* \: h& \( [
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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/ V4 S _6 f4 V H: m公仔箱論壇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。
y( g; j( j8 z( e& Y6 vtvboxnow.com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。6 j. @7 x' w5 e5 C) O; F
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,
' L# x' t( o: w! n. U% \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。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。$ W( v3 E- K- O0 P2 d! @& X0 K
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。( e) v0 d0 c& t8 Y9 z/ ^) ]/ C
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) q9 n9 N, j2 K0 ~% y/ Q1 x5 W( }
不會像電腦一樣引入風扇等主動散熱手段。tvboxnow.com4 l$ { D/ i* W$ ^& M! {
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。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。% h9 R7 r8 u1 M4 }. H
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。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。; g# R6 `; O: X% g& k# [ q; I* K
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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。
7 P* f& }$ r5 p# p* D# M3 Z公仔箱論壇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。
7 k/ Z$ r; ~! X/ u1 w) K0 L& Y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,tvb now,tvbnow,bttvb2 q6 n9 ^: \0 {
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& A/ G/ B( q# J% x/ x& t
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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。
, E0 S# R9 x! O) t Z" U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。. l2 K0 j% ^+ g0 r/ M) p7 I" F
垂直放置的情況下,iPhone 5一個正面的傳熱係數為4.65W/(m2•℃),
/ z% s* X5 \+ P/ L$ t: |也就是說這樣一個表面可以靠對流散發的熱量是0.68W,' G( o& a/ L) c+ |9 }9 T1 a6 Q
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。
- ~3 G9 t- c' T! h& G% D2 V1 q+ _# y考慮到還有側邊的存在,我們可以認為這個功率是1.5W。公仔箱論壇9 k8 a/ ~ I9 S3 r$ ]! W1 `4 Y
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1 }/ a' n) v" 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。
* C, }& P0 u) Vtvb 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,
% B( d" j6 y6 atvboxnow.com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,
3 u. _6 o: K! t0 {( c6 J. ?7 ztvb now,tvbnow,bttvb靠輻射可以散發的熱量經過計算大約是1.16W。
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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。6 T: P, j5 l' h8 a6 I3 }4 E
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/ G U& ~& N! `& h. S6 r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,
% L" K3 }; g8 e [$ P. P8 r; s4 x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,
1 s; }, L; ?# m; o( Stvboxnow.com相信整體的散熱功率不會與計算數值差距過大。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( F* c7 i: j+ p4 o# V
因此,大約2.66W就是iPhone 5所能承受的最大整機功率公仔箱論壇* u3 a9 j5 p) m, f
(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,tvboxnow.com" m. J# w3 @. ^' F1 ?
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,bttvb; Q& N P& W. O. D; F
' ~7 E8 d4 }8 E8 m- o0 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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+ {1 r' I+ |; ]: btvb now,tvbnow,bttvb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,tvboxnow.com/ S( j, J: N7 E3 N( Y O: i
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,
. U6 I9 x( S2 E6 L3 s具體來說在0.9左右(看來塑料機還是有一些好處的)。
/ e" ]( l& l6 K% ?& F6 Y! b4 ]# Htvboxnow.com結果直接給出,Galaxy S4在同等條件下的散熱量為4.15W。
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( e+ { V5 k/ ztvboxnow.comGalaxy 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,
: M. d. k, y3 D+ ]0 U9 Z2 U5 Q% Ytvboxnow.com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。
5 H* e" I6 H4 a4 w- l/ ttvboxnow.com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。
2 L7 s$ a. R# Q# E" r, P公仔箱論壇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。
( F: D1 q0 L! H5 _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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( ?5 l2 f7 K y2 @4 _2 x3 S6 Ztvb now,tvbnow,bttvb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3 r& S/ H; X. d. c* q9 v1 V r
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,
! w/ n# z! q: S6 X Y- Y' V% B' n/ |+ k% I那麼我們就一定可以判定:它的性能無法發揮。
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% {" p0 E3 n4 q3 s: A& x# ~公仔箱論壇tvb now,tvbnow,bttvb5 @2 D1 m+ M _& @# h" C; P' F
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,tvboxnow.com& u2 Z2 P; ?9 A, a) _9 \/ j
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,tvboxnow.com* n! {# H/ r5 A
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)
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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。
. j9 {% M5 o5 Q' X! T3 A( 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。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,tvboxnow.com: F8 a. o. J1 c+ F
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,2 Y) `8 Q- u# z4 ?- q* w7 @8 W2 G. m! M
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。
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l8 `9 c' h% Y3 }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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. ?% h8 V9 q0 b( `5 {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:tvboxnow.com g" ? j V+ B8 w9 Q
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。3 W% y9 \6 y7 z4 \* Y% t
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。
5 Z/ R( H6 `0 z8 }& _# N4 B0 _ M公仔箱論壇在可以預見的未來,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。
! [+ p& W* K& e, I- Y# 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。
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, K* e3 |. S2 [5 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。
6 M; e: B: C' e; j! e% |公仔箱論壇帶著這個結論,讓我們來重新審視一番市面上的主流手機處理器。tvboxnow.com2 x" K4 y: [ L$ `
產品審查:高通驍龍800 公仔箱論壇% @, @4 l# b5 Z2 n
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) s8 N5 C9 o7 Q& mtvboxnow.com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,
9 T0 N0 R0 V1 M# e0 w( a$ [0 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。
0 C5 b6 M/ N$ ptvboxnow.com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。* x4 z: f# k* q. O0 p: _
這是一顆和APQ8064區別很小的芯片,tvb now,tvbnow,bttvb- o& p) V* \" T% ^* L( Y
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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1 S" n6 i" f) `, R) [# y, c. ATVBNOW 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,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 X3 X5 b* G3 U5 r. w
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。
! t/ C' U b2 {3 N3 O- }6 M: O% _3 H& 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。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。
+ H+ E: N& T" H" s" l) 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。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 A7tvboxnow.com5 J3 d# X6 t& l; {1 V
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" w; J/ n' |, [1 rtvboxnow.com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.com y* S( v& S9 Q* w# o
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。
$ L+ B5 v; N& g: c7 G; _ G& utvboxnow.comtvb now,tvbnow,bttvb6 F( u/ h% i# W$ n" Y5 V. m
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那麼驍龍800的每瓦特性能有沒有提升呢?tvboxnow.com4 G0 N( R# Y$ |3 n% e/ U* P
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。1 v, v: Q7 b2 i
但是Krait核心從本質上來說依然是一個「增肥」版的Cortex A9,% X% w1 H: `' W, N1 m/ Z
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。
. \# r/ `. J4 y$ P- 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。
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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,3 Z8 Q4 d7 B7 d2 S2 a# d5 X
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。tvb now,tvbnow,bttvb7 H: ?6 |( r! D
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,
% x X X4 P+ H3 R6 @" z: H3 Q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,. q- g' Z2 B; M1 a* _: U" {
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。tvboxnow.com6 ?- ~# V+ @& R" h% R
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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,tvb now,tvbnow,bttvb% ^1 `8 F" t# y
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。3 M: T$ [0 h5 u3 h4 O5 L/ t
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。8 `# z0 E5 q- G
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/ t% ~ V- o2 n. Z0 R: k
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0 j+ d% I1 R: a2 |6 O8 v" 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。. i1 r4 }/ r+ w, u5 X& X
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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,tvb now,tvbnow,bttvb1 L2 g* v/ y# w, Q' [6 v" g
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。tvboxnow.com% R" f2 R% @) o N
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,tvb now,tvbnow,bttvb) N+ q; B1 K3 y6 v! @- 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,公仔箱論壇 N% d, E$ i$ C, @; G: [: m: L; p2 w
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8 \ g* k# w$ {
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。tvboxnow.com% Y9 z1 [2 T9 \, H
因此Exynos 4412是一個極好的標準——如果有產品的效率比4412高,公仔箱論壇* q6 ?: r# L4 @ |4 ?% n
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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* k X# M! c5 o3 {: A5 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。# j# L7 M }! G- s2 `8 s' B: e
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,
3 r. s0 _8 T4 s- R4 T, d公仔箱論壇繼而降低能耗比。在上篇中我們引用外媒Anandtech的結論,& Y% s$ l. n1 c2 h( U" z6 J) T! A# G
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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; W3 W9 M: y: t% z0 D7 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。公仔箱論壇2 c" J# _) d& p8 y1 J; N8 M" z8 y
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。tvboxnow.com( u. r4 \$ g g. {
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,公仔箱論壇- c6 T3 j4 Z0 L0 ~: N K S1 I
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,tvb now,tvbnow,bttvb, V' n) ~' _# c! E/ w$ E f
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,& f) }- |! z! |$ p. d D
但是處理器本身的漏電並不會因此而減小。tvboxnow.com) k* N4 i" ^2 o" `3 f* H

3 Z5 q3 ] ]3 D s4 Q, t台積電四種28納米工藝的區別tvboxnow.com6 ^9 s# x' s. m% b/ O# H+ H5 k
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' ]+ j* Z9 }8 ltvb 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。0 s+ \6 t5 x* V) S" w# s4 z
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,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# [9 M7 S' h0 \$ K& 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,
0 F7 Y& a0 ?8 C$ i: s4 `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,
+ M; b( I6 ]8 H( [tvboxnow.com也就是說驍龍800的體效值將明顯小於極限性能。tvboxnow.com6 N( M j+ h J3 b" \; v
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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
; n- |$ I6 q ^& z* {( c* t/ n(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,tvboxnow.com' T6 s ]# H+ h$ G, @4 ]1 D
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)。3 W* \# U$ p5 h5 u8 ^$ w. T
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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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: p, O; }7 v$ g: _; E# @2 w4 ]% 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。
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6 r. y. t. G! V! [$ q9 [0 U4 v
2 o" @6 R- K$ P: ~# I) Rtvboxnow.com那麼GPU部分呢?這方面的問題可能會比CPU更加嚴重。
) _: Y w9 H7 v- _5 U z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。
; L2 ~5 X' ~$ z7 ] @3 l- [8 A! x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,* ^" N+ J+ O$ u) C
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,tvboxnow.com& q l5 K* d3 }" l; R
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,tvboxnow.com* h: x% n1 u/ H1 t4 B/ h' |, W
完全避免功耗的提升,它的能耗比能有多高?
7 L$ [$ U3 _) S" ?! `, C& M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。$ J1 ~& v( s# h' L2 t0 I) g: r' `7 {4 q/ _
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
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$ |. h4 M9 L1 W b1 V% O1 LTVBNOW 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/ K* t% U& X, M4 `- m
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,tvb now,tvbnow,bttvb2 { _3 o* U9 L+ ? k5 I
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,; w8 {$ h3 B+ @- j
Galaxy S4所具備的SGX544MP3 GPU的功耗幾乎只有Adreno320的15%甚至更低,
% ~; q0 H0 Q- L9 S公仔箱論壇換句話說就是SGX544MP3的能耗比幾乎是Adreno330的7倍——公仔箱論壇/ Z: |( k) u ^& w: F
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,
& U2 q' ], D" E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。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 W0 L; R' ?& `! h* |
性能翻倍dreno 330即使維持功耗不變,也將和CPU一樣,公仔箱論壇 y+ X- ]3 q; t8 v
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。2 g7 W4 u8 e' `/ j+ k
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3 O$ c( ]) i; y% Mtvboxnow.comtvb now,tvbnow,bttvb- U5 b# \' }- ?) h# L6 l
. w+ i. z" R& j( O* S5 O2 J+ S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,0 z1 F% L1 n0 I+ S
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,
0 S/ H' S" M4 C# l9 ^" \( U9 Q3 }tvboxnow.com而GPU方面則更會遠遠不如SGX544MP3,不論理論測試有多麼強大。
' K9 Y7 J0 \- j" V& `9 r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,. S$ T4 ?# @ o% T- A5 ]- s0 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。# M4 Y& z, L6 y: m, z9 G6 N
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9 H; e; A" y U5 b' o6 }產品審查:Tegra 4與Tegra 4i ; H0 x* k2 I9 ]: k
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& I1 j6 ~4 Z8 q. K9 z6 o8 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。
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8 @# T) o6 w' n* q4 [9 ~. n, B/ 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:
4 W7 k5 O. [. v2 p9 f1 \tvb now,tvbnow,bttvb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 Y6 d5 a+ }9 \9 I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,
: n$ r: h9 Q2 h1 b4 l. s7 A將會分為兩個部分:4核部分與附加單核部分。
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/ A4 y! b: K3 j9 f+ f. D- _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。' k J: v& f" N5 L; n: K+ _
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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,0 `( V# O& G# m
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。公仔箱論壇4 f3 a: g4 W% D0 j
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。# l: p$ n1 @7 N, \5 c# C3 d V
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5 k/ {, r q( ^- ^: ?) ]1 H
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6 G/ U7 `" m3 h9 v$ ctvboxnow.com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 A9,8 }; K4 L" Z4 {; w
才可以維持效率的一致。NV做到了嗎?很明顯,也很遺憾,沒有。0 w/ @; F" e( J& j" F6 w
Cortex A15的性能提升幅度遠遠沒有功耗提升幅度大,
7 W, q2 L3 c8 t5 V# i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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4 o- o9 |! a4 i2 P% P6 g% aTVBNOW 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5 |# x3 ^& g+ @; f0 h' R
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9 ~1 D q2 D' c! t1 }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,
: s' ~+ Q* B* m) `; Ztvboxnow.com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, _( V# _0 t8 h0 x" X' T ^
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%——tvboxnow.com( \4 u) U' r0 y5 R" _& o9 r
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,
. @6 \ ]. V, p1 j5 r! I) ?1 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。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。3 c k* ]7 o+ a& ~- c" T; ?
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,
- K; Y. i3 a% z& p, u5 g: 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。tvboxnow.com, n0 j! p' J7 t/ |

4 @% ?" l8 ]* g2 ^ Q2 m4 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。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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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。
8 g' n. ]9 l5 I0 R公仔箱論壇在手機上,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 [) ?# @! p
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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( C7 v8 O) l' s2 c- _5 a1 M* mtvb 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。& w8 ^) ^+ z/ S5 W' A
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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,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。) w- R1 B9 r# a3 Y0 s
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,tvb now,tvbnow,bttvb: d5 S* j& g# l; X) K
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,( t( S6 } ?. A$ [3 s: w/ U k
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,/ k$ Z1 {; {/ }- ]* h6 g$ L8 k
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 c7 `% o6 v; z C4 [* u
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/ |8 x( B5 q+ c( ?1 }7 q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,
0 k3 T9 B& L& ]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,
9 J% @8 q; e4 U* z! l4 b; L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,
- T& Q0 b- O6 o4 ftvboxnow.com就好比購買超級跑車上下班,除了炫耀以外沒有任何意義。公仔箱論壇2 |7 U6 q. ]; x# f s% r) e4 ` b
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" }, p! v& }9 H4 u" y, G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,) L6 p$ E& Y# v
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,( {$ D( ]2 v6 o8 i
元兇還是Cortex A15核心過低的能耗比。這也決定了不僅是nVIDIA,
! L& P/ R: V8 R! H: 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。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K3V3,8 C- `8 N6 x# K/ [' j5 ^
最終都將難逃「性能超不過A9」的魔咒。
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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,# R) [/ x9 P9 ^
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。tvboxnow.com# X9 M8 P$ g( g9 L1 d1 i) p
這也從另一個方面看出,至少在目前可以看到的ARM產品中,
2 W5 }) |1 @& G4 E, b( t# fCortex 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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( t+ V2 \5 J2 t7 J1 j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。tvboxnow.com1 y2 F" P7 @9 f: s; ~
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。公仔箱論壇 Q8 w. ]7 E4 r' Y; t. 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。
2 d2 c. E1 o' `, [% C公仔箱論壇但是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,
6 [5 f1 f% g+ d1 b8 ]- E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。
& k" N. J6 |; D( M+ G公仔箱論壇如果說Cortex A15可以看作ARM在被成功沖昏了頭腦之後的大躍進,tvb now,tvbnow,bttvb+ P* j) T, @, M0 t
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。/ A! o0 P8 W/ {. w9 U
對於它,我們在後面予以討論,這裡暫不多言。
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產品審查:三星Exynos 5 Octa
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# _9 ^% c+ U/ G( U! y) ?公仔箱論壇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)。
- m4 \) H4 J/ D+ F! jtvboxnow.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,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。; |; w% E d9 e, D
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。公仔箱論壇; M/ Y! Q$ _" `9 m! D! o
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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?tvboxnow.com& P/ q; N+ C8 d
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,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。& P# l6 f! T, b$ ]: \" `* C
在實際工作中系統是識別不出這一顆核心的。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。" C1 [6 A; Y9 ^7 _
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2 `1 d! C( p6 A5 Y* O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,
4 K5 ?, c, y/ ~- |# u: n: }, ^tvboxnow.com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,tvboxnow.com6 O6 ?# O! H& ?7 v2 A7 Q: U
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。1 P1 ~" N! v4 Y7 `9 N1 ^
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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。. N. X6 ]1 \5 J; ~' I
除了big.LITTLE以外,Exynos 5 Octa本質上是一顆非常典型的處理器,7 K% F/ G8 g! K0 p
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。
; c0 Q+ N! @: |, A7 j GLPDDR3 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,bttvb. D+ W% [: \" E }, g0 ?
而PowerVR SGX544MP3運行在533MHz的高頻下,假如不考慮信息尚不明確的Tegra 4,6 @, \5 [9 H) I3 y
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,bttvb7 T; k2 ]! `% @) X4 Z, g; i
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