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手机处理器的性能不仅取决主频的高低,其采用的架构、缓存、带宽、GPU以及系统优化等都对处理器的性能产生重要的影响。所以,如果其它因素配置不够, 仅仅主频高,也很有可能出现高频低能的现象。
1. 架构是关键
架构做为处理器的基础,对于处理器的整体性能起到了决定性的作用,不同架构的处理器同主频下,性能差距可以达到2-5倍。可见架构的重要性。
采用相同架构的处理器,性能基本上已 经锁定在一定的范围之内,不会有本质的区别。所以,看处理器的性能要先看架构。
目前,手机处理器的架构主要有ARM和Intel X86。ARM架构在手机处理器领域占有90%的市场份额,处于绝对的垄断地位。目前主流的处理器芯片厂商几乎都是采用了ARM架构,比如,高通、德州仪器、英伟达、三星及苹果等。
低端的智能手机一般还在采用比较陈旧的ARM11架构,比如德州仪器OMAP2420/2420(主 频为330MHz)以及高通
MSM7225/7227(主频为528MHz—800MHz)和MTK的一些处理器。
现在主流的中高端手机处理器基本上都采用了ARM Cortex-A8架构,速率可以在600MHz到超过1GHz的范围内调节,同频下,比ARM11性能提升3倍以上,而功耗却大大降低。比如德州仪器的 OMAP34x0和OMAP36x0系列处理器。而高通骁龙S2/S3的Scorpion架构。三星蜂鸟和苹果A4处理器,均是在A8的基础上优化而来。
现在最先进的处理器架构是ARM Cortex-A9,相对于ARM Cortex-A8,最大的区别在于支持多核心和乱序执行,并且性能继续得到了很大的提升。目前的大部分双核处理器都采用了ARM Cortex-A9架构,比如Tegra 2、德州仪器OMAP44x0系列、三星猎户座E4210和苹果A5等,包括最近推出的首款四核处理器Tegra 3。
而更为先进的ARM Cortex-A15架构将是下一代ARM发展的趋势。
2. 工艺制程
制程工艺的纳米是指IC内电路与电路之间的距离。更小的制程也就意味着更低的功耗和散热,同时在同样面积的芯片上更小的制程也就能集成更多的晶 体,而晶圆的数量又是决定处理器性能的关键因素,所以,工艺制程越先进,处理器性能越强。手机处理器从较早的90纳米,到后来的65纳米、45纳米、32 纳米一直发展到目前最新的28纳米,而16纳米制程工艺将是下一代CPU的发展目标。
3. 总线带宽
总线带宽是指在固定的的时间可传输的数据数量,带宽越大,则代表传输能力也越强。一般Cortex-A8架构的单核处理器的总线宽度为 bit、200MHz,总带宽1.6GB/S,就已经够用了。而A9架构的双核处理器则能够达到128bit,200MHz,总带宽为3.2GB /S。
4. 图形处理器GPU
自从苹果iPhone出现以后,再加上Android的崛起,移动多媒体得到了长足的发展,以前在PC的配置中经常看到的GPU如今也成为了智能手机处理器必不可少的硬件配置。GPU甚至在运行大型3D游戏中,起到了决定性作用。
苹果、德州仪器以及三星蜂鸟处理器都采用的是Imagination公司研发的PowerVR GPU,采用PowerVR GPU的处理器在游戏兼容性方面还是比较好的。从iPhone系列手机的性能来看,PowerVR GPU在性能上也是相当强劲的。
5. 处理器主频
CPU的主频,即CPU内核工作的时钟频率(CPU Clock Speed)。通常所说的某某CPU是多少兆赫的,而这个多少兆赫就是“CPU的主频”。很多人认为CPU的主频就是其运行速度,其实不然。CPU的主频 表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度,与CPU实际的运算能力并没有直接关系。主频和实际的运算速度存在一定的关系,但目前还没有一个确定的公式能够定 量两者的数值关系,因为CPU的运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标(缓存、指令集,CPU的位数等等)。
由于主频并不直接代表运算速度,所 以在一定情况下,很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象。比如Tegra 2,虽然性能很强,但是由于带宽太小,所以性能发挥不出来。另外,经常被一些玩家诟病“高频低能”的高通处理器,由于采用了异步双核的方式,主频虽然能达 到1.5GHz,但是性能较相同主频Cortex-A9同步双核的产品要弱(当然这也带来了省电的优势)。因此主频仅是CPU性能表现的一个方面,而不代 表CPU的整体性能。
6. 运行内存RAM
手机的存储器有ROM和RAM,ROM是只读存储器,功能相当于存储卡,和处理器的性能关系不大,而影响处理器性能的关键因素是RAM。RAM越大,运行大型游戏以及多线程程序时速度就越快。比如同样为1.5GHz主频的两颗处理器,同等条件下,采用512MB RAM的处理器就比采用256MB RAM的处理器快。所以,手机的RAM越大越好。目前比较高端的手机基本上都采用了最大的1GB内存。
7. 系统优化
整机是否能够流畅运行,系统优化也起到了很大的作用。大家经常会看到,采用同样硬件配置的两款手机,性能差距却很大,这很大一部分原因就是系统优化方面的不同造成的。
大家都知道,苹果手机的处理器配置从来都不是最高的,但是它却是运行最流畅的。这是因为,苹果手机采用的iOS系统是以用户体验和应用为主导 的,其硬件配置的选择完全是根据系统和软件的需求,也就是说软件的发展带动了硬件的提升,使得软件和硬件达到完美的协调和统一,将硬件的性能发挥到极致。 而不是盲目的提升硬件。
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架构就像是一座建筑的结构设计部分,而处理器就相当于一个完整的建筑,只有有了稳定的结构作为基础,才能建造出各式各样的房子。换句话说,架构只相当于一座建筑的框架,至于最后建造出来的房子长什么样,舒适度如何,就是由处理器厂商自己决定了。不过有一点需要说明,假如结构的设计值是十层,容纳人数的上限是100人,那么最后建好的房子也不能超过这个上限。这也就是说,采用相同架构的处理器,性能基本上已经锁定在一定的范围之内,不会有本质的区别。所以,看处理器的性能要先看架构。
ARM架构芯片
目前,手机处理器的架构主要有ARM和Intel X86,众所周知Intel X86架构在PC中占据着无法撼动的霸主地位,包括Intel主要的竞争对手AMD在内,都是使用的X86架构,然而在手机处理器领域,X86只能算是初出茅庐的菜鸟,虽然潜力无限,但至今还没有一款采用X86架构的手机上市。今天主要讲的是ARM架构。
ARM架构在手机处理器领域占有90%的市场份额,处于绝对的垄断地位。目前主流的处理器芯片厂商几乎都是采用了ARM架构,比如,高通、德州仪器、英伟达、三星及 苹果 等。
目前千元级的低端的智能手机或者很多低价的国产手机处理器一般还在采用比较陈旧的ARM11架构,比如德州仪器OMAP2420/2420(主频为330MHz)以及高通MSM7225/7227(主频为528MHz—800MHz)和MTK的一些处理器,而高通MSM7227A采用的 Cortex-A5架构实际上也是属于这一级别,代表机型为最近新上市的HTC T328w。
现在最先进的处理器架构是ARM Cortex-A9,相对于ARM Cortex-A8,最大的区别在于支持多核心和乱序执行,并且性能继续得到了很大的提升。目前的大部分双核处理器都采用了ARM Cortex-A9架构,比如Tegra 2、德州仪器OMAP44x0系列、三星猎户座E4210和苹果A5等,包括最近推出的首款四核处理器Tegra 3。只有高通MSM8x60依然采用的是上一代的Scorpion架构。代表机型为:摩托罗拉ME860、摩托罗拉Droid Razr、三星I9100、iPhone 4S和HTC One X等。
手机cpu架构有哪些
高通的几个系列和arm架构(苹果的也是arm)占大部分,有很好的优化跟进,有点是兼容性,还有x86,优化少,机型少,一如既往的高性能,功耗不高发热也不高,因为cpu尺寸小,不过兼容性差。
看完是不是觉得普普通通的手机也不普通了呢,了解手机cpu架构,就像人的心脏一样,这种结构也是许多团体努力出来的结晶,人类为了方便自己发明了好多神奇的东西,其中我觉得最了不起的就是手机,那手机cpu架构自然也是这个最了不起杰作的骄傲,当今世上还是有很多国家挣作手机cpu的最强家,当然我们看不到摸不着,唯一能做到的就是去了解去感叹