主流四核移動處理器解析 - 全文

　　移動設(shè)備的硬件可謂一年一個臺階，從去年雙核剛剛普及之后，今年四核就成為了市場的寵兒，繼全球首款四核手機(jī)HTC One X上市之后，相繼又有像三星GALAXY SIII、魅族MX四核版等多款四核手機(jī)面世。而各家對于旗下四核芯片的態(tài)度也大相徑庭，都在說自己的技術(shù)是多么多么高端，自己的產(chǎn)品是多么多么成熟，而真的是這樣嗎？下面我們就來對目前市面上已經(jīng)有的或者已經(jīng)成型即將發(fā)布的四核芯片做一個解讀，希望能幫助用戶更好的了解四核芯片。

　　架構(gòu)

　　再解讀四核芯片之前，首先要來明確一下產(chǎn)品的底層構(gòu)造。目前市面上已經(jīng)上市的四核芯片有兩款，分別是Nvidia的Tegra 3和三星的Exynos 4412，同時(shí)還有高通已經(jīng)成片但還沒上市的APQ8064以及流言中的MTK MT6588。這四款產(chǎn)品均采用了ARM公司提供的Cortex-A架構(gòu)開發(fā)而來。Cortex-A是一系列V7指令集產(chǎn)品的集合，包括了A5、A7、A8、A9、A15，性能隨著數(shù)字的變大而增強(qiáng)。而上面提到的四款四核芯片， MTK MT6588采用了Cortex-A7四核架構(gòu)，Tegra 3和Exynos 4412采用了A9架構(gòu)，而高通的APQ8064采用的是基于A15構(gòu)架二次開發(fā)而來的Krait架構(gòu)，從架構(gòu)情況來看，MTK更趨向于高性價(jià)比，這符合其市場的定位，而NV和三星均采用了技術(shù)更加成熟的A9架構(gòu)，高通則傾向于更高性能的A15。

　　從大方向來講，高通的APQ8064更加先進(jìn)，畢竟采用的是ARM公司全新的A15架構(gòu)開發(fā)而來。不過目前芯片廠商對于四核的看法不一，像***聯(lián)發(fā)科（MTK）這樣的企業(yè)認(rèn)為價(jià)格才是王道，因此選擇廉價(jià)四核產(chǎn)品，這樣的芯片真實(shí)性能或許還不如高端的雙核芯片，但是價(jià)格優(yōu)勢會非常明顯。

　　四核解析之Nvidia Tegra 3

　　英偉達(dá)（Nvidia）的Tegra 3是全球首顆量產(chǎn)的四核處理器芯片，這顆芯片采用了A9架構(gòu)，單核最高達(dá)到1.5GHz，臺積電40nm工藝制程，跟上一代產(chǎn)品Tegra 2制程相同，相比目前已經(jīng)成片的另外兩款四核處理器三星4412和高通APQ8064來說，Tegra 3的制程是最落后的，只有40nm。我們都知道，制程越小，單位面積內(nèi)包含的晶體管數(shù)量也就越多，因此制程越小，處理器的整體性能也會越強(qiáng)大，控制電量的成本也會更低。而從目前看來，Tegra 3只能算的上是Nv試水四核市場的敲門磚級產(chǎn)品，性能上沒有優(yōu)勢可言。

　　不過Tegra 3上采用的節(jié)電技術(shù)與眾不同，眾所周知目前手機(jī)的續(xù)航時(shí)間受電池技術(shù)的拖累變得越來越短，因此更耗電的四核芯片如何能保證手機(jī)的續(xù)航時(shí)間成為所有芯片廠商關(guān)注的焦點(diǎn)。Nvidia在Tegra 3上首次提出了4+1核心的概念，一個CPU內(nèi)部，除了有四個主要用于性能工作的核心之外，還有一個從屬的核心，也就是4+1里面的1，這顆從屬核心可以在手機(jī)待機(jī)、電話、短信等基礎(chǔ)作業(yè)的時(shí)候工作，由于其最高頻率只有500MHz，因此可以大幅度降低能耗。

　　圖形處理器上，Tegra 3采用了GeForce ULP，相比自家上一代的圖形處理器，在處理單元上，從上一代的8單元增加到了12單元，官方提供的數(shù)據(jù)是性能提升500%，不過實(shí)際測試中這顆GPU的性能實(shí)際提升幅度并沒有標(biāo)稱值高，當(dāng)然這需要一個合適的驅(qū)動程序。

　　目前使用Nvidia Tegra 3處理器的手機(jī)有HTC One X、LG Optimus 4X HD、天語大黃蜂II。

　　四核解析之三星Exynos 4412

　　三星Exynos 4412是全球第二款出貨的四核心處理器，和Tegra 3一樣，4412也采用了A9架構(gòu)，單核達(dá)到1.4GHz，HKMG 32nm工藝制程。從制程方面來說，已經(jīng)突破了40nm大關(guān)，從性能上相比Tegra 3有著顯著的提高。而32nm帶來的最顯著的提高是能耗方面，在之前45nm的4210時(shí)代，待機(jī)能耗成為了三星的致命傷，但是將架構(gòu)更新到32nm之后，這個問題得到了較大的改觀，按照官方的說法，能耗問題被減小的20%。而4412支持的內(nèi)存是雙通道LPDDR2 1066，這相比僅有單通道LPDDR2 1066的Tegra 3來說要好很多。

　　和Tegra 3一樣，4412也被看作是三星從成熟雙核向成熟四核過度的產(chǎn)品，去年的11月，三星電子發(fā)布了全新的Exynos 5系列處理器，采用了更出色的ARM Cortex-A15架構(gòu)打造，不過制程依舊是32nm。

　　圖形處理器方面，三星4412搭載的是經(jīng)過“超頻”的Mali-400MP，相比雙核上的Mali-400MP，4412上已經(jīng)將原先的核心頻率從之前的266MHz升級為400MHz，從而實(shí)現(xiàn)了圖形處理能力50%的提升。不過這顆圖形處理器有一個很大的缺點(diǎn)，就是兼容性一般，這主要是由于支持的紋理單一。并且不兼容許多主流特效造成的。而兼容性問題會在一些大型游戲中得到體現(xiàn)。

　　目前使用三星Exynos 4412處理器的手機(jī)有三星GALAXY SIII、魅族MX四核版、聯(lián)想K860。

　　四核解析之高通APQ 8064

　　高通是本文中介紹的三款四核處理器中最晚成片的，迄今為止還沒量產(chǎn)出貨，而高通官方發(fā)言人稱這顆處理器會在9月全球鋪貨。而這顆遲來的四核處理器性能卻不一般，采用了高通開發(fā)的ARM授權(quán)類似Cortex-A15的Krait架構(gòu)，單核達(dá)到1.5-17GHz，最高可達(dá)2.5GHz，28nm工藝制程，從基本參數(shù)來看，8064顯然要比上述兩顆處理器的工藝更加先進(jìn)。

　　能耗方面，根據(jù)官方描述稱，Krait架構(gòu)在性能上等同于Cortex-A15，但是在能耗方面更低，而8064采用的異步四核技術(shù)，能根據(jù)手機(jī)運(yùn)行程序的情況自動增加或減少內(nèi)核工作數(shù)量，從而達(dá)到降低能耗的目的。官方數(shù)據(jù)顯示，相比第一代Scorpion架構(gòu)，Krait在能耗上降低了65%。

　　圖形處理器方面，APQ 8064采用的Adreno 320 GPU是高通Adreno系列GPU中目前最先進(jìn)的產(chǎn)品，據(jù)官方稱它能提供和微軟XBOX 360或者索尼PS3相仿的圖形處理能力，這也就是為什么小米在發(fā)布米2的時(shí)候聲稱小米手機(jī)圖形處理能力強(qiáng)過XBOX的原因。而由于沒有真實(shí)測試，只能根據(jù)官方數(shù)據(jù)闡述，高通稱Adreno 320的圖形處理能力將是第一代Adreno的15倍。

　　目前使用高通APQ 8064處理器的手機(jī)有小米二代。

　　性能比對

　　而在性能測試方面，我引用了外媒測試的數(shù)據(jù)，同時(shí)也放出一張自己親身測試的高通APQ8064開發(fā)機(jī)的跑分測試圖，如下：

　　從成績來看，NV的Tegra 3和三星的4412其實(shí)從性能上差距并不大，還沒有達(dá)到不可逾越的程度。但是相對于采用28nm，A5架構(gòu)的高通APQ 8064來說，成績已經(jīng)和前兩者拉開了不小的距離，這也能看出28nm、A15構(gòu)架與A9構(gòu)架32nm以及40nm的差距是非常明顯的。

　　不過由于沒有測試樣機(jī)，我無法測試待機(jī)以及發(fā)熱量等狀況，需要等待小米二代上市之后再進(jìn)行測量。

　　總結(jié)

　　其實(shí)除了上述這三顆處理器之外，四核芯的處理器還包括了華為海思的k3v2、MTK 6588以及TI的OIMAP 5系列產(chǎn)品，但是他們目前不是沒有任何官方數(shù)據(jù)以及真機(jī)體驗(yàn)就是還處于研發(fā)階段，因此沒有出現(xiàn)在本文中。四核已經(jīng)成為未來移動設(shè)備核心技術(shù)發(fā)展的趨勢，尤其是以Android為首的一些產(chǎn)品，包括手機(jī)，平板，筆記本以及智能電視等等，而高性能的芯片技術(shù)將推動移動終端智能化的進(jìn)程，當(dāng)然在這之前需要解決的是性能和能耗這一對永恒的矛盾問題。