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2012-11-23 09:52 出处:PConline原创 作者:佚名 责任编辑:youfeilong
1英伟达Tegra3回顶部

  【PConline 评测】2012年,对于国内整个平板电脑行业来说都是不平凡的一年。从国际大环境来说,Android阵营不断发展扩大,各大品牌商彼此竞争激烈,促发了在硬件方面的快速发展。尤其是Android平板电脑从双核跨进四核领域,也是用了极短的时间。而在国内,市场竞争同样激烈,而且更为引人关注的是在双核还在普及之际,国产四核平板就已经逐渐登上历史舞台。毫无疑问,四核平板是如今最为火热的话题。然而针对不同的四核方案,孰优孰劣,相信广大网友也会很感兴趣。今天,小编就带大家一起盘点一下国产平板主流四核。

全面解析市售四核CPU

谁是最强四核?全面解析市售四核处理器

一、英伟达Tegra3处理器(代表产品:联想乐pad A2109)

  2011年11月9日,NVIDIA推出“全球首款移动四核处理器”Tegra 3,采用台积电40nm工艺制造,四核心最高频率1.4GHz,单核最高1.5GHz,运算能力13800MIPS,是Tegra 2的3倍。

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英伟达Tegra3处理器

  此外,当初Tegra2处理器因为没有NEON模块而被众人诟病的问题这回也得到解决,Tegra3补齐了NEON协处理器,因此在多媒体性能方面得到完善。

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Tegra3 “4+1”核心架构

  当然,Tegra 3一大特色在于采用了“4+1”的核心架构,除了我们常规所见的四核心之外,Tegra3实际上还有一个被称为“Companion CPU core”伴核。所以Tegra3名为四核,实为五核,不过Tegra3的伴核只在待机和处理简单应用时调用,运行频率最高也仅仅为500mHz,具有低能耗的特点。

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英伟达Tegra3 vSMP技术

  NVIDIA将这种架构称为vSMP(可变对称多处理,Variable Symmetric Multiprocessing),Tegra3能够协调每个核心的工作状态,以此来打开或是关闭相关核心。例如,当用户在进行2D游戏、查地图、网页浏览(无Flash)时,伴核就不工作了,关闭之后启用一个核心;当用户打开Flash页面和进行视频聊天时,系统启用两个主核心;而当用户万大型3D游戏,看超清视频以及大型复杂应用时,四核就会全部调用,从而发挥最大性能。NVIDIA在Tegra3中采用vSMP技术,实际上更多地还是考虑了平衡性能和功耗之间的关系。

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Tegra3图形处理器实时特效增强

  在图形处理器方面,Tegra3拥有12个单元的GeForce ULP图形处理器,因此能够得到显著的图形处理能力提升,对于细节的纹理掌控更加自如,同时画面的流畅度也得到了整体的提升。更为关键的是,Tegra 3开始支持诸如PhysX、CUDA等原本电脑平台上才拥有的高级功能,实时光照、纹理生成等传统效果更不在话下。

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联想乐pad A2109安兔兔测试分数(图片来自评测)

  在国际上,首款采用Tegra3的平板是华硕Transformer Prime,代号为变形金刚。至于在国内Tegra3的平板电脑代表,小编选择的是联想乐Pad A2109。下面,我们看一下联想乐pad A2109这款产品搭载Tegra3的具体表现。联想乐pad A2109采用9英寸1280×800分辨率电容屏,除搭载Tegra3处理器外,还配备了1GB内存,同时拥有8GB闪存空间,系统方面是Android 4.0系统,联想乐pad A2109最终在安兔兔测试软件上测得总分为9747。

2三星Exynos4412回顶部

二、三星Exynos4412猎户座(代表产品:蓝魔W30)

  三星Exynos4412是当前三星最新款猎户座处理器,采用四核A9架构设计,四个核心中每一个核心的运行频率都有1.4GHz,最高可达1.6GHz,运算能力达到2000DMIPS。三星Exynos4412处理器配备了64KB一级缓存以及1MB二级缓存。不过,最引人关注的还在于该处理器采用比Tegra3更为先进的32nm制程工艺,同时采用HKMG(高K金属栅极技术)技术,因此在性能和功耗方面都会比Tegra3要好一些。

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三星Exynos4412猎户座四核

  三星Exynos4412内置的图形处理器依然是Mali-400 MP4,只不过运行频率由之前的266MHz提升至400MHz,图形性能也因此相对上一代提升约50%。据悉,该Mali-400 MP4图形处理器能够支持DX9、SM3.0、OpenGl2.0等PC级别显示技术,而且其图形性能表现也颇为强悍,三角形输出率能够实现44M/s,像素生成率可以达到1.6G/s。

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三星Exynos4412四核处理器架构

  在内存方面,三星Exynos4412处理器支持双通道LPDDR2,这方面优于Tegra3仅支持单通道的LPDDR2。此外,三星Exynos4412处理器的内存带宽是6.4GB/s,并且改进了内存控制器与CPU核心的连接方式,效率进一步提升。当然,和Tegra3一样,三星Exynos4412处理器还支持DDR3内存规格,毕竟DDR3内存在平板电脑中还是比较常见。

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三星Exynos4412与三星Exynos4410功耗对比

  三星Exynos4412猎户座四核与上一代Exynos4410猎户座双核相比,整体性能提升了两倍。不过,三星Exynos4412由于采用32nm HKMG工艺,因此性能提升的同时,能耗方面却比双核的4212还要低20%。上图显示了三星Exynos4412和Exynos4410在CPU和GPU方面的功耗对比,其中左边是GPU的功耗对比,右边是CPU的功耗对比。图中4210和4212的GPU都运行在266MHz的频率下,而CPU则是4210运行在1.2GHz,4212运行在1.5GHz。结果表明,不论是CPU还是GPU,三星Exynos4412在CPU频率比上代处理器CPU频率高了25%的情况下,功耗依然比上代采用45nm工艺的Exynos4410低40%。在CPU方面,1.2GHz的Exynos 4210,CPU满载的平均功耗达到了1.6W,而4212则不到1W,可见三星Exynos4412在功耗方面做得很出色。

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三星Exynos4412处理器产品代表 三星Galaxy Note 10.1与蓝魔W30

  由于三星Exynos4412采用先进工艺,并且被视为目前最为成熟的四核处理器,因此,搭载该处理器的产品都备受用户关注。从手机领域的三星i9300和三星Galaxy Note2,到平板电脑这一块的三星Galaxy Note 10.1,2012年的三星旗舰产品都与这颗处理器有关。当然,三星Exynos4412的这枚处理器并非三星自家独自享用,国内数码品牌商蓝魔不久前就推出了一款采用该处理器的10.1英寸平板蓝魔W30,以高性价比的优势在国内市场推出。

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蓝魔W30安兔兔测试分数(图片来自网络)

  蓝魔W30采用10.1英寸1280×800分辨率IPS屏,搭载三星Exynos4412处理器,主频达到1.4GHz,同时配备1GB DDR3高速内存。在闪存方面,蓝魔W30配备了16GB存储空间。蓝魔W30在安兔兔测试软件中测得了12231分,这在目前四核平板产品中算是一个比较好的成绩。

3海思K3V2回顶部

三、海思K3V2四核处理器(代表产品:华为MediaPad 10 FHD)

  接下来向大家介绍的是海思K3V2,这款由华为自主设计的四核处理器采用TSMC 40nm工艺,体积为12×12mm,号称2012年业界体积最小的四核A9架构处理器。

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海思K3V2四核处理器

  海思K3V2的CPU主频分为1.2GHz和1.5GHz,采用ARM架构35nm、64位内存总线,是Tegra 3内存总线的两倍。因此,单从这一点来看,性能会比Tegra3要提升一些。

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海思K3V2四核处理器特点

  海思K3V2采用两颗Vivante GC4000组成16核的GPU图形处理器,拥有32位渲染设计,能够支持35FPS的视频处理能力。而据华为的测试表明,Tegra 3的视频处理能力为13fps,双核的高通处理器则为8.4fps。当然,海思K3V2的这枚GC4000面临的一个比较大的问题就是游戏兼容性,毕竟目前市场采用该处理器的也比较少。

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海思K3V2对比Tegra3性能

  华为官方声称K3V2能够在一系列的基准测试中超越Tegra3性能30%到50%。能耗方面,K3V2创建全新内核的电源系统管理,使用同样电池容量能延长30%使用时间。

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华为MediaPad 10 FHD安兔兔分数(图片来自评测)

  华为MediaPad 10 FHD作为搭载自家海思K3V2四核处理器的平板代表,配置上也颇为豪华,采用10.1英寸1900×1080的全高清分辨率屏幕,同时海思K3V2方案基于Cortex-A9四核,集成16核心GPU,支持80GFlops浮点运算和250M三角输出率并行计算能力。华为MediaPad 10 FHD在系统方面搭载的是Android 4.0系统,该平板电脑最终测得安兔兔总分为9896,由测试图可以知道,CPU运行频率为1.2GHz。

4飞思卡尔i.MX6Quad回顶部

四、飞思卡尔i.MX6Quad处理器(代表产品:驰为V90)

  飞思卡尔作为全球知名半导体公司,自然也没有在四核阵营里缺席。不过飞思卡尔可以说在众多四核系列里,是起了早床,赶了个晚集。虽然早在去年六月份,飞思卡尔就已经在宣传自己的四核i.MX6Quad处理器,等到真正的相关的平板产品出来也到了今年的九月份,而直至今日产品仍未批量上市。

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飞思卡尔i.MX6Quad处理器

  在这里简单介绍一下飞思卡尔i.MX6Quad处理器,该处理器采用40nm制程,内置四核设计的ARM Cortex-A9处理器,并包含了ARMv7指令集,Neon扩展结构,VFPv3和Trustzonesupport。单核心主频可达1.2GHZ,拥有32KB一级缓存和1MB的二级缓存,并支持64位DDR2或者DDR3以及32位LPDDR2,支持HDMI1.4协议。并集成了高性能集成的LVDS,MIPI显示器接口,USB2.0和千兆以太网卡。

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飞思卡尔i.MX6Quad处理器架构

  在图像处理方面则采用了美国vivante公司最新研发的四核GC2000 GPU,拥有着每秒100M的多边形生成能力,以及每秒1.25G像素的填充能力。并支持OpenCL EP 1.1、OpenGL ES 1.12.0、Halti extensions、OpenGL 3.0/2.1、DirectX 11、OpenVG 1.1等物理特效。

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飞思卡尔i.MX6芯片特点

  在视频方面,飞思卡尔i.MX6主控芯片采用Chips&Media公司的Coda960视频编解码核心,支持MPEG-2、H.264、VC-1、AVS、MVC以及其他互联网视频标准,包括H.263、SorensonSpark、RealVideo8/9/10、VP8和Theora,除此之外还支持MPEG-4、H.264、H.263和MJPEG编码。

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驰为V90安兔兔测试分数(图片来自评测)

  驰为V90采用9.7寸1024×768分辨率IPS屏幕,搭载Android 4.0系统,采用飞思卡尔i.MX6Quad处理器,基于Cortex-A9四核处理器和四核GC2000 GPU,CPU运行频率为1.2GHz,同时配备1GB系统内存。在安兔兔测试中,驰为V90测得总分为10627分。

5高通APQ8064回顶部

五、高通APQ8064处理器(代表产品:暂无)

  由于高通APQ8604处理器比较晚才推出,而且主要应用还是在手机领域,例如比较知名的就是小米2以及Nexus 4,至于在平板电脑领域,除了高通为开发者推出的那款价格高达$1299元的10.1英寸平板外,基本上就没有任何风吹草动了,更遑论国产平板电脑方面的代表。但考虑到这枚处理器在最近很是火热,当然也相信不久的将来也会有相关平板产品出现,所以也在这里特别介绍一下。

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高通APQ8064四核处理器

  高通APQ8064特别之处在于它是目前已有的四核芯片中唯一一颗采用了28nm制程工艺的处理器,不过尽管如此,高通APQ8064的工艺在众多四核处理器还不能算是最新的,后面会有论及。APQ8064处理器整合四颗Krait架构核心,Krait架构比较特别,是高通在ARM那里买了指令集专利后,自家设计的处理器架构,Krait的每核主频可达1.5GHz/1.7GHz,性能据称能达到3.3DMIPS/MHz。高通APQ8064的Krait架构能够兼容VFP3/v4和NEON Adv SIMD等ARM指令。

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高通APQ80648064处理器特点

  APQ80648064还采用异步四核技术,能根据系统运行程序的情况自动增加或减少内核工作数量,从而达到降低能耗的目的。官方数据显示,相比第一代Scorpion架构,Krait在能耗上降低了65%。此外,APQ8064还支持64KB一级缓存以及1MB二级缓存,不过需要注意的是APQ8064的二级缓存不能共享。

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Adreno 320图形处理器

  APQ8064处理器将包括Adreno 320四核GPU,相比于上一代Adreno 225则有3到4倍的提升,并且为了支持下一代3D图形应用程序接口,Adreno 320从硬件方面增加实例化、遮挡查询和多渲染目标等高级渲染功能,以实现更逼真的3D图形效果。APQ8064的Adreno 320 GPU能够支持Direct X 9.3、OpenGL ES 3.0 Halti和OpenCL 1.2等技术标准。值得关注的是,APQ8064处理器还将底层由分立式PS+VS的设计变换为统一渲染架构 (Unified Shaders),在此基础上加入了FlexRender智能切换技术,使得GPU可以在性能模式(Direct Rendering)和节能模式(Binning Mode)智能切换,从而提高电池效率,起到降低功耗的目的。

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高通APQ8064 MDP开发平板安兔兔测试分数

  由于高通APQ8064在国内平板代表作方面暂时还没发现,只好让高通自家的那台天价的APQ8064 MDP开发平板暂时充个数,在网上找到该平板安兔兔测试得分结果,只看到总分为13885,没有看到各项详细得分。最后说一下这款平板的规格配置,该平板除了采用高通APQ8064处理器,还配备2GB LPDDR2-533MHz内存(双通道2×32bit,PoP方式封装),10.1英寸1366×768 WXGA分辨率屏幕。

6横向对比一回顶部

六、几大主流处理器横向对比

1、四核处理器性能测试

  因为高通APQ8064处理器在国内还没有平板电脑代表,因此,优先对比一下前面四款四核处理器代表作品在安兔兔测试软件上的主要分数表现:

参数成绩

主流四核处理器安兔兔性能测试汇总

  从跑分结果上来看,搭载四款主流四核处理器的平板代表们都在一万分左右的总分,表现都颇为出色。在这些设备中,搭载三星Exynos4412方案的蓝魔W30拔得头筹,取得了12231的最高分。在CPU运行频率上,蓝魔W30运行频率达到了标称的1.4GHz,其他几款的CPU主频也相差不大。对比这几款设备的各项得分,可以发现实际上在图形性能方面,搭载三星Exynos4412的蓝魔W30与其他各款产品相比较为接近,主要拉开距离的还是在内存性能和CPU处理器性能,尤其是蓝魔W30的CPU整数性能表现最佳。

2、四核处理器芯片工艺分析

  下面,结合这些处理器的详细参数,深入解析一下这几款四核处理器的差异,这个时候搭上高通APQ8064一起点评一下。

参数成绩

主流四核处理器详细参数规格(数据来自网络)

  首先,比一下这几款四核处理器的半导体制程工艺,从上图可知,Tegra3、海思K3V2、飞思卡尔i.MX6Quad采用的是40nm工艺,三星Exynos4412是32nm,高通APQ8064是28nm。实际上,40nm、32nm和28nm就是线宽,指的是芯片上晶体管和晶体管之间导线连线的宽度,很多人都知道线宽数字越小,意味着晶体管就越小,集成度就越高,所容纳的元件数目越多,功能就越丰富和强大,性能就越好;不仅如此,晶体管越小了,让晶体管工作需要的电压和电流就越低,还有就是整体面积变小,这些都能起到降低功耗的作用。一般来说,我们将45nm和40nm视为上一代的线宽工艺,而把32nm和28nm看做新一代的线宽工艺。单从这一点来看,采用32nm制程的三星Exynos4412处理器和采用28nm制程的高通APQ8064比其他几款四核处理器在性能和功耗方面要表现优秀一些。但是,如果再比较一下三星Exynos4412处理器和高通APQ8064,那么前者是否比后者弱呢?

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SiON/Poly-Si旧工艺

  我们已经知道,芯片生产工艺发展一直以来都在不断从60nm到45nm,从45nm又到40nm,然后到32nm,再到28nm的道路演进。为了实现更小的线宽,我们差不多每两年就要把晶体管的尺寸缩小到原来的一半。而现如今,晶体管的组成部分做到了几个分子和原子的厚度,组成半导体的材料已经达到了它的物理电气特性的极限,而最先达到极限的就是组成晶体管的栅极氧化物——栅极介电质。在以往的SiON/Poly-Si旧工艺里,业界一般会把二氧化硅作为栅极介电质,但是如果到了一定的限度下,依然将二氧化硅这一绝缘层继续削薄的话,就可能出现栅极向下的漏电流问题以及源极和漏极之间漏电的现象。所以,必须寻找新的材料来替代二氧化硅,这种材料必须具有更高的介电常数和更好的场效应性。也正是这些原因,这就导致了HKMG工艺的诞生。

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HKMG新工艺

  HKMG,英文为High-K Metal Gate,指的就是高介电常数金属栅极。其中K是一个专业术语,用于衡量一种材料存储电荷(正电荷或者负电子)的能力。HKMG其实是利用高介电常数和具有良好场效应的金属氧化物(例如氧化铪)代替传统的二氧化硅作为栅极绝缘层,提高栅极对电子的容纳能力与对沟道的控制力,进而降低漏电,最终实现降低功耗的作用。由此看来,高通APQ8064虽然采用了28nm线宽,然而采用的是SiON/Poly-Si旧工艺,因此实际表现可能还比不上采用32nm HKMG工艺的三星Exynos4412处理器。

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芯片领域的Fast G与LP工艺

  除此之外,还有个需要注意的是Tegra3采用40nm Fast G工艺,三星Exynos4412采用32nm LP HKMG工艺,这里我们稍微讨论一下“Fast G”和“LP”。实际上,在处理器领域,芯片制造一般会分有三个工艺方向:高性能型、通用型、低功耗型,这三个工艺方向主要权衡性能和功耗的关系。一般来说,在同样的线宽条件下,高性能工艺必然高功耗,反之亦然,性能与功耗呈正比关系。在本文讨论的几款处理器中,Tegra3是采用Fast G通用型工艺,三星Exynos4412和其他处理器采用的是LP低功耗型工艺。很显然,三星Exynos4412的LP工艺功耗更低,并且基于前面谈到的HKMG工艺,因此整体工艺水平表现出来更有优越性。

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Tegra3 Fast G工艺

  谈到这里,很多人就会有疑问,为什么Tegra 3会采用Fast G工艺?其实前面我们已经知道Tegra3处理器采用了“4+1”核心架构,具体而言,其中四个核心架构采用高性能制程(G)制造,为更高频率运行优化。而最后一个协核心则为低功耗制程(LP)打造,漏电流更低,为低频率运行优化,最高频率仅500MHz。Tegra3是想通过采用多一个伴核,结合vSMP技术来实现提高性能的同时又能够降低功耗。

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Tegra3 “4+1”& vSMP技术

  然而Tegra3的“4+1”是否能够起到良好的作用呢?我们知道,Tegra3为了支持伴核,二级缓存的速度只有正常的一半,明显会影响到性能。并且,因为依赖于vSMP技术,CPU主核与协核之间切换过程造成应用程序载入速度下降,不可避免会出现延迟现象;而且主/协核心频繁切换容易造成性能低下,抵消了节能优势,尽管NVIDIA方面声称已经有了相关的解决方案,例如通过先进电路及逻辑单元尽可能让切换时间小于2ms等等,不过实际体验如何就只有使用过的用户才最清楚了。

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海思K3V2最小四核处理器

  接下来,再来介绍一下海思K3V2,因为这款国产四核处理器有个特别的地方,就是封装面积很小,仅有12×12mm,也就是144平方毫米,号称全世界最小的四核处理器芯片。这么小的封装面积,考虑到40nm的工艺,因此有些网友就担心,可能海思K3V2的晶体管数量并不多,最终可能会影响到软件的兼容性等问题。当然,这也关乎海思K3V2芯片内部的工艺问题,因为小编暂时缺乏这方面的资料,所以不好评判。因此,同样也只能等待用户的具体体验了。

7横向对比二回顶部

3、四核处理器芯片架构解读

  介绍了工艺,下面再讲一下架构,从前面表格可以知道,除了高通APQ8064采用自家Krait异步四核架构外,其他的几款处理器都是采用Cortex-A9四核架构,而这几款又以三星Exynos4412表现最优。因为三星Exynos4412工艺领先,主频也较高,达到了1.4GHz。那么三星Exynos4412的Cortex-A9同步架构与高通APQ8064的异步四核相比到底孰优孰劣呢?

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Cortex-A9架构与Krait架构

  高通方面介绍,其自家自主设计的Krait架构的管线深度为11线,而Cortex-A9的管线深度为8线,在计算能力方面,Cortex-A9架构每核心支持2.5DMIPS/MHz,而Krait架构的管线每核心则支持3.3DMIPS/MHz。从这点来看,高通APQ8064的Krait看起来确实比Cortex-A9强一些。

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ASMP与SMP工作模式

  (以双核为例,红色代表读取指令,灰色代表等待,绿色代表执行指令,白色代表空闲状态)

  不过,还有个问题,就是高通的Krait采用的是异步四核架构,而三星Exynos4412处理器是原生同步四核。那么异步和同步又有什么区别呢?其实,异步和同步是多核处理器的工作方式。先来讲一下同步多处理器,英文为Synchronous Multi-Processors,缩写为SMP。高通的异步多处理器又称为Asynchronism Symmetric Multi-Processing,简称为ASMP。SMP的工作方式是指多处理器运行在同样的时钟频率,共享同样的缓存数据,协同工作。因此,在同步多处理器工作时,当一个指令完成之后,空闲的处理器就会自动寻找新的指令。ASMP则有点类似单兵作战,异步多处理器更类似于若干个独立工作的处理器,这些处理器能够运行不同频率,并且享有独立的缓存数据,关键的是它们的工作方式是采用轮流工作的模式。所谓的轮流工作就是在同一时间内,只有一个处理器能够接收新指令新任务,而其他的处理器则无论是否繁忙都只能等待,这就影响了效率,从而影响性能。

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同步架构与异步架构功耗对比

  除此之外,异步结构由于二级缓存不共享,在多线程下造成重复执行指令,性能空耗,这也是一大诟病。由此看来,高通近两代处理器代表被网友戏谑为“胶水双核”“胶水四核”,甚至还有“高频低能”等传言,似乎也不无道理。既然如此,那么高通为什么还是选择异步架构呢?真相只有一个,那就是考虑到了功耗。其实,前面已经有谈到,在处理器里,性能和功耗两者密不可分,如何权衡两者关系至关重要,尤其是在移动领域。

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SiON/Poly-Si工艺与HKMG工艺功耗对比

  前面我们也知道,高通APQ8064采用的是28 nm的SiON/Poly-Si旧工艺,尽管线宽只有28nm,但是工艺是老工艺,在功耗方面依然比较明显。因此,高通采用异步架构能够避免出现像同步架构多核心一直满载运行的情况,从而实现节省功耗的目的。不过,毕竟三星Exynos4412的32nm LP HKMG工艺在处理器领域是一个巨大飞跃,在性能和功耗均衡方面,无疑是一个更好的典范。根据三星提供的数据, HKMG相对于SiON/Poly-Si工艺在同样的延迟(即频率)下漏电最多可以降低到十分之一,而同样的漏电下频率最多可以提升40%。

4、四核处理器内存管理简述

  前面主要讲的是芯片工艺、架构和处理器相关的东西,在这里顺便简单介绍一下内存方面的东西。

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内存芯片

  我们知道除了Tegra3之外,其他几款四核处理器都支持双通道LP DDR2,并且支持64位。而Tegra3只支持单通道LP DDR2,因此为了保证带宽,所以将频率提升到1066MHz。不过,频率的提升,能够提升性能,但是同样会牺牲掉功耗。当然,在国内平板产品代表中,大多数采用的都是DDR3内存,基本上表现相差也不大,这点从前面的安兔兔性能测试出的内存性能分数可以看到。

5、四核处理器GPU图形芯片浅析

  最后,讲一下主控芯片中另外一个值得关注的部分——图形处理器。从前面表格数据来看,高通APQ8064的Adreno320图形处理器一枝独秀,运行频率不知,三角形达到200M/s,像素填充率为3200M/s,这个数据来自雷布斯米2发布会的PPT。其他方面,Tegra3的图形处理器是Gefore ULP,12核心,不过主要还是基于低功耗的设计,性能比Tegra2强一些,不过表现还并不全面,在浮点运算方面似乎处于劣势。再来看一下飞思卡尔i.MX6Quad的GC2000,核心是四核,相较于海思K3V2的16核GC4000明显要逊色一大截。不过,华为官方报出的数据,海思K3V2的GC4000浮点运算性能可以达到80Gflops,确实很夸张。不过GC2000和GC4000这两款GPU有个问题就是,目前采用的设备还比较少,因此游戏兼容性是一个不得不考虑的问题。

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Mali-400 MP4图形处理器架构

  还有一个就是三星Exynos4412的Mali-400 MP4处理器,整体表现也能够令人满意,不过在三角形输出率那块稍显弱势。这是因为Mali-400 MP4架构主要由一个顶点渲染器和四个像素渲染器构成,顶点渲染器负责三角形生成,像素渲染器负责像素生成。因此,实际上Mali-400 MP4中的“MP4”增加的是像素渲染器的数目。但是,我们也知道,步入四核时代,无论是CPU性能和GPU性能问题已经不大,因此在考虑性能之外还得考虑功耗。有数据显示,高通APQ8064的Adreno320图形处理器虽然很强,但是功耗却高达1W,该功耗是三星Mali-400 MP4所消耗功耗的五倍之多,这也是客观现实。至于性能方面,在前面安兔兔性能测试分数也可以看到,Mali-400 MP4的表现还是比较强悍的,实际表现与海思K3V2的GC4000很接近。

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GPU性能影响因素众多

  而对于图形处理器而言,除了通过三角形输出率、像素填充率和浮点运算能力来检验性能外,该处理器支持哪些3D渲染技术,支持多少特效,兼容性怎么样,实际渲染和贴图效果如何,这些都关系密切。下面,主要通过看一下这几款图形处理器的游戏实际贴图表现,来直观感受这几款图形处理器的特点。

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《狂野之血》显示效果对比

  由于在前面第一章节已经向大家展示了Tegra3的图形处理器部分贴图特效,下面主要先来看一下Mali-400 MP4、GC4000和Adreno320等GPU的游戏贴图显示效果。(因为图片来自网络,暂时还缺少GC2000,不过GC4000是GC2000的新一代图形处理器,所以更有代表性。)

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Mali-400 MP4特效全开

  第一款测试的游戏时Gameloft公司的《狂野之血》,是一款华丽的3D游戏大作。从上图可以看到,Mali-400 MP4特效全开,效果卓越。

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GC4000(人物、特效缺失)

  和前面所预测的一样,Vivante GC4000这枚处理器果然遇到了兼容性问题。上图显示很清楚地发现,《狂野之血》里的主角第一勇士兰斯洛特人都玩隐形了,更不要说那些细节特效。

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Adreno320(缺少部分特效)

  接下来的是高通APQ8064的这款Adreno320图形处理器,表现比GC4000好一些,不过比Mali-400 MP4还是有些差距。各位网友可以观察一下,Mali-400 MP4渲染出来的游戏贴图的正中间有黄沙土微微飘扬的画面,而Adreno320图形处理器渲染出来的并没有。

《NBA2K13》显示效果对比

  除了《狂野之血》外,《NBA2K13》也是最近火热的3D游戏力作。这款游戏对于GPU要求也比较高,下面看一下前面几款GPU的表现。

全面解析市售四核CPU

Mali-400 MP4(特效全开,光影优秀)

  Mali-400 MP4的表现再次令人惊叹,看一下渲染的《NBA2K13》游戏画面,地面反光,人物阴影等呈现得非常逼真。

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GC4000(基本特效全开,光影还可提高)

  再来对比看一下GC4000的表现,渲染出的画面明显比Mali-400 MP4逊色一些。人物阴影还可以接受,地面反光特效有待进一步提高。

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GC4000(基本特效全开,部分人物细节缺失)

  当然,GC4000还有个问题就是在画面里有部分人物细节会缺失,请网友看一下上图詹姆斯头上的标志性头带断了一截,稍显坑爹。

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Adreno320(人物特写有黑斑)

  再来看一下Adreno320的表现,特效整体还是比较不错的,不过,当展示细节时,有时候人物就出现了黑斑,如上图的运动员臂膀,都出现大小斑块。

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GeForce ULP(光影特效有待进一步提高)

  这款游戏的渲染贴图,小编恰好找到Tegra3的相关游戏画面,所以也一起对比一下。Tegra3的GeForce ULP图形处理器的游戏贴图渲染得还可以,细节也能够突出,不过谈论到光影特效,不可否认依然是逊色于Mali-400 MP。

  由此可见,总体来说,在实际表现方面,Mali-400 MP4比其他图形处理器拥有更加抢眼的表现,整体性能比较有优势。

  好了,以上就是几款目前主流四核处理器的大致分析,到此告一段落。当然,除了前面这几款主流的四核处理器,在接下来的国内四核市场相信还会更加火热。炬力ATM7029四核、全志A30四核、瑞芯微四核都会依次涌现。有消息显示,炬力ATM7029四核处理器将会率先采用USB3.0技术,全志A30四核则采用四核Cortex-A7架构,而瑞芯微方面据悉会采用28nm HKMG工艺的A9四核,主频为1.8GHz。尽管如此,没有产品出来,说一切都是白搭,对于用户来说指不定又是漫长的等待,所以我们最终还是得把目光放回到前面讨论的几款四核处理器上面。

全文总结

  综合前面所述,大体可知,Tegra3作为首款四核处理器,显然为了抢占市场先机,但是采用40nm旧工艺,因此在性能和功耗方面有一定缺陷。这也是一有新的四核处理器出来,Tegra3都免不了被PK一番的悲惨命运的根源所在。海思K3V2和飞思卡尔i.MX6Quad会比Tegra3强一些,不过同样采用40nm旧工艺。就海思K3V2与飞思卡尔i.MX6Quad相比较,前者的整体表现应该会更加优秀一些。而高通APQ8064在这几款处理器中最晚推出,本来应该各方面都会领先,但是由于采用了旧工艺制造,并且因为异步多核架构的因素,性能无法完全发挥,所以表现也只能打个问号。

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市面最成熟四核处理器 三星Exynos4412

  这么看来,目前最为成熟的反倒是三星Exynos4412四核处理器,领先工艺、同步多核架构,保证良好性能的同时功耗也控制出色。除此之外,再考虑一下价格因素,毫无疑问搭载三星Exynos4412四核处理器的国产平板产品还是很有市场竞争力的,相信三星Exynos4412处理器能够带给大家不一样的四核平板超凡体验。

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