英特爾Tick-Tock解析

　　2012年下半年，繼HTC One X、三星GALAXY S3之后，像聯(lián)想樂Phone K860、魅族MX四核版等國產(chǎn)旗艦手機的接連推出也將智能手機徹底帶入了四核爭霸賽當中。當然，一同卷入這場戰(zhàn)爭的也少不了價格戰(zhàn)的爆發(fā)。從明面兒上來看，這似乎是手機廠商之間展開的又一次廝殺，但仔細想想，高端四核產(chǎn)品價格低了，相應(yīng)的設(shè)備生產(chǎn)成本也會降低，這其實也會讓移動芯片廠商們緊張不已。對于它們而言，想要保持住自身的市場占有率并控制高中低端市場，最可行的辦法也許就是在技術(shù)上超越對手了。

　　三星Exynos 5 Dual優(yōu)勢分析

　　一般的消費者在選購手機時，往往會詢問這款手機是單核、雙核、還是四核，但除了硬件發(fā)燒友以外，很少有用戶會對移動芯片有過多的深入研究。其實我們要知道的是，目前包括四核、雙核甚至單核在內(nèi)，不同芯片的性能表現(xiàn)也是會有少許不同的。例如，手機廠商對產(chǎn)品的后期優(yōu)化也會對性能表現(xiàn)產(chǎn)生影響。另外，就拿硬件性能來說，除了單一看處理器主頻、制造工藝之外，架構(gòu)對性能的影響也是不容忽視的，甚至可以起到?jīng)Q定性作用。

　　工藝制程和架構(gòu)交替提升（圖片引自網(wǎng)絡(luò)）

　　這不禁讓我們回憶起英特爾芯片技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略模式Tick-Tock（工藝年-架構(gòu)年）。簡單來說，在偶數(shù)年，英特爾會更新制作工藝，而奇數(shù)年會更新微架構(gòu)。這樣的制程工藝與核心架構(gòu)在兩條路線上交替進行，一方面可以避免同時革新帶來的失敗風險，同時也可以通過降低研發(fā)周期，對市場進行持續(xù)的刺激。

　　英特爾戰(zhàn)略模式Tick Tock（圖片引自網(wǎng)絡(luò)）

　　拿近幾年的產(chǎn)品舉例，2008年的Nehalem是采用45納米工藝的新架構(gòu)，2009年Westmere升級到32納米，2010年的Sandy Bridge又是新架構(gòu)。而目前最新的IVY Bridge也被看作是Sandy Bridge 22納米工藝的升級版。相比每次工藝的提升，新架構(gòu)的性能提升的更為明顯一些。因此，我們也經(jīng)?？吹揭恍┵Y深的DIY玩家都會等到新架構(gòu)推出時再更新?lián)Q代自己手中的裝備。另一方面，就目前微處理器ARM的戰(zhàn)略來看，似乎也在或多或少的遵循著英特爾Tick Tock模式。

　　何為移動處理器架構(gòu)？

　　在談全新的Cortex A15架構(gòu)前，我們還是有必要了解一下移動芯片的底層構(gòu)造。像三星Exynos處理器、英偉達Tegra、高通驍龍?zhí)幚砥魃踔涟?a href="http://www.www27dydycom.cn/tags/聯(lián)發(fā)科/" target="_blank">聯(lián)發(fā)科MTK芯片均采用了ARM公司提供的Cortex-A架構(gòu)，Cortex-A是ARMv7指令集產(chǎn)品集合。Cortex A5、Cortex A7、Cortex A8、Cortex A9以及Cortex A15同屬于Cortex-A系列處理器。

　　實際上，隨著數(shù)字的增大，移動芯片的性能也是在不斷增強的。比如雙核三星Exynos 4212以及四核三星Exynos 4412就都采用了Cortex A9架構(gòu)，高通最新的四核處理器APQ8064則采用了自家的Krait架構(gòu)，Krait架構(gòu)也是被高通稱作是Cortex A15級別的架構(gòu)。

　　三星Exynos四核CPU為Cortex A9架構(gòu)（圖片引自網(wǎng)絡(luò)）

　　而從聯(lián)發(fā)科的發(fā)展策略來看，MTK芯片主要是以采用廉價的高性價比架構(gòu)為主，當然，對于芯片廠商而言，采用何種架構(gòu)也是根據(jù)自身產(chǎn)品市場定位有關(guān)系。而在高端市場，我們可以看到三星Exynos以及高通驍龍則更加青睞于新架構(gòu)芯片的研發(fā)。

　　英特爾Atom Z2460處理器（圖片引自網(wǎng)絡(luò)）

　　除了ARM架構(gòu)之外，PC行業(yè)巨頭英特爾也順利的將x86架構(gòu)帶入到了移動設(shè)備處理器中。今年年初的聯(lián)想樂Phone K800便是搭載了x86架構(gòu)處理器的智能手機。代表產(chǎn)品Atom Z2460擁有超線程技術(shù)，可以實現(xiàn)更敏捷的用戶界面相應(yīng)、快速的網(wǎng)頁下載以及運行多個應(yīng)用。以上便是移動處理器架構(gòu)的基本構(gòu)成，可以看出，不同架構(gòu)所能達到的性能是不同的。

　　Cortex-A15架構(gòu)性能提升多少？

　　在去年，三星就已經(jīng)宣布了將會推出全球首款基于ARM Cortex A15架構(gòu)的雙核移動處理器三星Exynos 5 Dual，之后在年初的MWC大展上也進行了相關(guān)演示。目前，我們登錄三星技術(shù)官網(wǎng)，已經(jīng)可以下載到三星Exynos 5 Dual的技術(shù)白皮書。

　　四核APQ8064安兔兔測試成績接近14000（等價于A15架構(gòu)的高通Krait架構(gòu)）

　　三星Exynos 5 Dual整合了兩個Cortex A15架構(gòu)核心，主頻高達1.7GHz，配有128KB一級緩存、2MB二級緩存、增強的VFP（浮點體系結(jié)構(gòu)）、Neon協(xié)處理器、DMIPS/MHz（單位頻率每秒百萬指數(shù)令）相比之前的主頻為1.4GHz Cortex-A9處理器提升1.5倍至2倍性能不是不可能。

　　Cortex A15 MPCore處理器配置圖（圖片引自網(wǎng)絡(luò)）

　　為什么我們文章開篇說架構(gòu)的提升好處多多呢？就拿A15架構(gòu)舉例吧。在同頻率下，一個Cortex A15架構(gòu)內(nèi)核性能基本上相當于兩個Cortex A9內(nèi)核。而之前高通公司也發(fā)布了Krait架構(gòu)的驍龍S4處理器，其性能的提升也是顯而易見的，甚至某些測試項會比Cortex A9還要快。

　　此外，Cortex A15架構(gòu)最多支持8核心，并且頻率也會提升到2.5GHz，每個內(nèi)核的性能整數(shù)、浮點單元以及NEON指令也都得以增強，因此性能全面超越A9架構(gòu)也是顯而易見的。

　　Cortex A15架構(gòu)示意圖（圖片引自網(wǎng)絡(luò)）

　　最后，我們再來看看ARM公司對于Cortex A15架構(gòu)進行的一番評價吧：

　　“Cortex-A15架構(gòu)處理器能夠為消費者提供下一代用戶體驗，并為Web基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)應(yīng)用提供高性能計算。預(yù)計Cortex-A15處理器的移動配置所能提供的性能是當前的高級智能手機性能的五倍還多。在高級基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)應(yīng)用中，Cortex-A15的運行速度最高可達2.5GHz，這將支持在不斷降低功耗、散熱和成本預(yù)算方面實現(xiàn)高度可伸縮的解決方案?！?br />

　　GPU圖形性能達PC級？

　　制造工藝方面，Exynos 5 Dual采用了32納米 HKMG（高K金屬柵極），相比之前的45納米工藝，擁有更先進的功耗管理技術(shù)以及動態(tài)電壓/頻率調(diào)節(jié)功能，因此在功耗和省電方面擁有更好的表現(xiàn)。有人也許會說，目前都四核了，三星Exynos 5 Dual依舊維持在雙核會不會落伍呢？

　　其實對于這個問題，還是要理性對待。不同的用戶會有不同的需求，其實目前某些雙核處理器在操作方面的流暢度絲毫不亞于四核處理器，更何況三星Exynos 5 Dual在主頻方面仍有一定的提升空間，盡管目前仍采用32納米工藝，但作為試水之作還是可以接受的。

　　Mali-T604擁有四個GPU單元（圖片引自網(wǎng)絡(luò)）

　　除了內(nèi)核之外，此次三星Exynos 5 Dual的另外一個看點便是圖形性能的增強了。Mali-T604是第一個基于 Midgard 體系結(jié)構(gòu)的GPU，它具有單核到四核的可伸縮性。它是一個完整的嵌入式圖形和GPU計算加速平臺，支持高級用戶界面、游戲功能和各種未來消費類設(shè)備（從手機到平板、從HDTV到便攜式游戲機等等）的GPU計算應(yīng)用程序的開發(fā)。

　　Mali-T604支持的功能（圖片引自網(wǎng)絡(luò)）

　　此次Exynos 5 Dual集成了ARM最新的Mali-T604圖形核心，號稱性能是之前Mali-400的5倍之多。Mali-T604擁有四個GPU單元，支持DirectX 11、OpenGL ES 3.0、OpenCL 1.1 Full Profile。這樣的表現(xiàn)是不是有一種桌面級顯卡的感覺？

　　移動芯片CPU還需多元化發(fā)展

　　剛剛介紹了三星Exynos 5 Dual在架構(gòu)、工藝以及圖形性能方面的能力。其實此次三星Exynos 5 Dual的另一個看點便是它支持的高分辨率以及高帶寬了。最高可以達到WXQGA級別2560*1600像素。這樣的水平即便是放在PC顯示屏上也非常理想了。Mali-T604可以支持這個分辨率，而三星Exynos 5也集成了雙通道LPDDR3內(nèi)存控制器，頻率達800MHz，總帶寬為12.8GB/s。

　　總帶寬最高達12.8GB/s（圖片引自網(wǎng)絡(luò)）

　　此次三星Exynos 5 Dual的又一大亮點便是提供了USB3.0接口支持。而USB3.0中的一種Micro B接口是專為智能手機和平板設(shè)計的，類似于Micro USB2.0接口，不過就目前來看，幾乎沒有智能手機可以支持USB3.0。對于用戶而言，智能手機的存儲空間越來越大，因此我們在傳輸數(shù)據(jù)時也就需要像移動硬盤一樣對傳輸速度有了要求。因此，當桌面系統(tǒng)中USB3.0已經(jīng)普及之時，移動設(shè)備支持USB3.0也是早晚的事。

　　三星Exynos 5 Dual支持USB3.0（圖片引自網(wǎng)絡(luò)）

　　總結(jié)：

　　其實除了三星Exynos 5 Dual之外，未來支持Cortex A15架構(gòu)的處理器還會包括德州儀器的OMAP 5、NVIDIA的Tegra4等，不過目前距離發(fā)布還需要一段時間。從Cortex A15的性能表現(xiàn)我們不難看出，架構(gòu)的變化對于整個處理器芯片的提升還是起著至關(guān)重要的作用的。因此，消費者在選擇移動處理器芯片時除了需要參看主頻、核心數(shù)、工藝制程等參數(shù)外，其實對于架構(gòu)也是需要仔細斟酌和考慮的。

　　如果你追求硬件配置，那么最新的架構(gòu)是必不可少。而如果你追求性價比，像目前Cortex A9架構(gòu)的產(chǎn)品加上32納米制程工藝以及1.5GHz主頻也完全可以滿足你的需求了。在未來，高性能芯片已經(jīng)成為了移動設(shè)備核心技術(shù)的發(fā)展趨勢，不過對于芯片廠商以及手機廠商而言，如何保證設(shè)備的續(xù)航能力以及功耗等問題，依舊是他們最需要考慮的。