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ARM四核进入战国时代
  • 2012-8-13 11:33:51
  • 类型:原创
  • 来源:电脑报
  • 报纸编辑:陈扬轶
  • 作者:陈扬轶
【电脑报在线】如果当你看到有人拿着平板或者手机流畅地运行着1080P的《Quake》、《马克思佩恩》甚至是《虚幻3》这一类的大型3D游戏,千万不要诧异。随着ARM处理器走进了四核时代,过去在PC上的一些要求较高的游戏和程序,对于移动设备而言已经不算硬件杀手了。



    如果当你看到有人拿着平板或者手机流畅地运行着1080P的《Quake》、《马克思佩恩》甚至是《虚幻3》这一类的大型3D游戏,千万不要诧异。随着ARM处理器走进了四核时代,过去在PC上的一些要求较高的游戏和程序,对于移动设备而言已经不算硬件杀手了。不过和在ARM双核时代初期,Tegra2一家独大不同,随着高通和三星在四核处理器上的发力,ARM领域的四核之争已经进入战国时代。


“Tegra”不再孤单


    在移动处理器领域,NVIDIA的Tegra系列处理器一直都被认为是同一代产品中宣传得最成功的处理器。第一代Tegra处理器尽管随着微软的 Zune昙花一现,但到了Tegra2时代,NVIDIA更是率先开炒双核概念。尽管Tegra2处理器因为删除了Cortex-A9中的Neon指令集,导致它在多媒体性能上出现短板(特别是高清回放和Flash),但凭借“首款双核ARM处理器”的名头以及出色的3D性能,Tegra2处理器在当时依然被大多数人认为是ARM双核处理器中的领军级产品。虽然在这之后,三星和高通都推出了自家的双核处理器,性能方面甚至更强,但名气和风头确实无法与前辈Tegra2相比。



Tegra系列可以称得上是双核与四核概念的先驱者


    不过在ARM处理器从双核时代迈向四核时代后,NVIDIA独领风骚的的局面终于有所改变。尽管NVIDIA在2011年11月就率先发布了四核处理器Tegra3(首款四核ARM处理器),但由于良率以及终端厂商规划产品需要时间的原因,直到今年第二季度,才有Tegra3的手机和平板开卖。从Tegra3处理器发布到正式终端产品的推出,这半年的空白期不但让其他厂商在双核产品市场上逐渐站稳了脚跟,同时也为三星、高通、华为等大厂留出了时间,使他们的四核处理器有机会和Tegra3在同一时间段推出终端产品。实际上,无论是三星还是高通的四核处理器,在整体性能上都不弱于Tegra3,可以说NVIDIA在移动高端处理器领域一家独大的局面已经结束。

 

移动四核谁领风骚?


    从目前市面上的ARM四核处理器来看,主要有NVIDIA的Tegra3、高通的Snapdragon APQ8064、三星的Exynos4412以及华为的海思k3v2。这四款处理器的架构略有差异,而且由于制程和设计理念的差异,所以虽同为四核,但性能上还是有较大的区别。


    从处理器基础架构来看,Tegra3、Exynos4412以及海思k3v2都是Cortex-A9,而高通的Snapdragon APQ8064还是基于过去的Krait核心。三星Exynos4412使用的是32nm制程,核心频率达到1.5GHz;Tegra3使用的是老的40nm制程,核心频率为1.4GHz;华为海思k3v2使用的是和三星同样的1.5GHz,但是处理器制程为40nm;高通的Snapdragon APQ8064尽管则采用了28nm的制程,核心频率则可能突破2.0GHz。当然,具体到终端产品上,处理器的频率可以根据厂商的需要进行调整。



三星S3的处理器频率实际为1.4GHz


    从四款处理器的制程来看,尽管高通的Snapdragon APQ8064制程是28nm,但是这种工艺已经接近淘汰,漏电率高,功耗也较大,性能并不算理想,相比三星漏电率低、功耗控制较好的32nm,高通的28nm制程实际上没有什么优势。此外,由于高通的Krait核心由于无法做到原生多核,缓存无法共享,所以在多线程的性能下会有一定折扣。可以说,如果是在同频下,高通的四核处理器性能理论上将低于三星的四核处理器。此外,在GPU部分,高通四核的Adreno320也要逊色于三星的Mali400 MP。


    而华为海思k3v2虽然也是Cortex-A9架构,但是40nm的制程不如三星的32nm制程,纯处理器性能上也会差一些,不过华为使用的GPU GC4000,理论性能较高,或许能略微拉升终端产品的整体性能。至于Tegra3,尽管是4+1核心的架构,但是协处理核心只有在待机时才能工作,对整体性能没有帮助。更要命的是,相比三星四核处理器的双通道内存,Tegra3只是单通道内存,内存位宽少了一半,而且Tegra3的二级缓存为了照顾协处理核心,运行速度只有正常的一半,这都影响了Tegra3的性能,所以在理论性能上,同频的三星Exynos4412应该要强于Tegra3。


    实际上,从现在的各种性能测试来看,搭载Exynos4412的设备往往在分数上都要略强于其他四核处理器产品,可以说在这次移动处理器四核大战,三星略微领先一步。

 

终端产品是胜负手


    尽管从实际性能上来看,三星的Exynos4412占据了些许优势,但移动智能产品往往并不是靠纯理论的性能来决定成败。三星的四核处理器要考虑到自己旗下的终端产品,目前除了魅族和三星的手机,尚无其他厂商采购。而Tegra3合作厂商较多,包括谷歌、华硕、宏碁等都采用Tegra3处理器,在获得数百万订单后,NVIDIA实际上在市场端已经领先一步;而且根据过去的经验来看,高通、NVIDIA的移动处理器在产品端,无论是手机还是平板,相比三星、华为的处理器,使用的厂商更多,这也会对处理器最终的销量产生较大的影响。



谷歌的Nexus 7由华硕代工,使用Tegra3处理器


    此外,苹果将在秋季发布自己的第六代iPhone手机,相信不出意外的话,第六代iPhone将搭载名为A6的四核处理器,如果苹果采用Power VR的四核GPU,那么相信终端产品的整体性能还将提升一个档次。届时,所有上游厂商的移动四核处理器都已经亮相,移动领域的四核心处理器大战将正式拉开帷幕。

 

编辑观点

四核,我拿什么来喂饱你?

    先不管四核处理器最后到底谁能获胜,但移动处理器的高速发展的确已经超过很多人的想象。在双核手机才刚开始普及之际,各家的四核处理器登场速度如此之快令人咋舌,实际上无论是平板还是手机,双核处理器已经足以应付绝大多数应用,四核处理器显然已经性能过剩,如果移动领域的硬件再这样发展下去,那么软件应用实际上已经跟不上硬件的速度。要解决移动领域硬件性能严重过剩的问题,这自然需要软件开发商持续对移动多核处理器进行多线程优化,并开发出匹配硬件性能的软件,或者提升手机、平板屏幕的分辨率,让游戏或者程序以全高清分辨率来运行。不过这又会遇到另一个问题,就是发热和功耗,这天生就是移动设备的应用瓶颈。不过从涉足移动领域的厂商来看,无论是NVIDIA、微软这样的上游厂商,还是宏碁、华硕这样的终端生产厂商,都或多或少流露出让ARM处理器进军桌面领域的意向,这或许是解决移动硬件发展过快的最佳方案。


 
本文出自2012-08-13出版的《电脑报》第32期 E.硬件发烧友
(网站编辑:黄旭)


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