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CPU核芯数量优势露疲态 手机CPU迎架构更新时代

2012-11-08 09:16:05 来源:大比特电子变压器网 点击:7237

摘要:  PC电脑的处理器在2006年就进入了四核时代,但直至2010年才迈入六核时代、今年才开启八核时代,在没有增加核芯数量的那几年中,架构革新、工艺提升成为了英特尔、AMD两大处理器阵营发展的主旋律。

关键字:  PC,  处理器,  智能手机,  CPU

近几年智能手机发展速度之快超出了所有人的想象,如果明年真的会出现八核智能手机,那么这也就意味着,在核心数量上,智能手机只用了一年的时间就走完了PC电脑四年的路,同时在工艺方面,智能手机也只是用了两年的时间就走完了PC电脑四年的路。不过核心数量提升的道路已经快要到了尽头,架构革新、工艺提升是未来手机处理器的大势所趋。同时GPU的重要性也逐渐超过了CPU,更是未来智能手机多媒体发展的先决条件。

CPU核芯数量优势露疲态 手机CPU迎架构更新时代

在2009年年末,随着一款东芝TG01的出现,智能手机的硬件发展速度开始全力加速;时隔一年后的2011年年初,LG Optimus 2X正式宣布智能手机迈入了双核时代;又过了一年,在2012年年初,LG、摩托罗拉等多个厂商又将智能手机带入到了四核时代;而近期,有厂商更是宣称明年将会推八核智能手机,其他厂商也是对八核智能手机蠢蠢欲动。八核智能手机看似美好,但核心数量越多,性能真的就越强么?用户体验就真的会有成倍的提升么?

CPU核芯数量优势已露疲态

在手机处理器发展的初期,当时的工程师们就已经意识到,如果只单纯提升处理器的主频,虽然能够提升整体性能,但同时耗电量也会大幅提升,显然这不适用于原本待机时间就很短的触屏手机,于是双核智能手机这才孕育而生。

由于双核心智能手机的处理器拥有两颗CPU核心,这两颗CPU核心能够分散任务指令的处理量,令单个核芯不用在满负荷的状态下工作,从而在实现性能提升的同时,也达到了功耗降低的目的,所以和PC电脑一样,智能手机也开始走上了核芯数量增加的道路,以解决智能系统、大型3D游戏程序等日益增长的性能需求。

在今年在四核智能手机出现之后,从硬件跑分数据上来看,四核智能手机的表现也确实是双核智能手机的两倍以上,尤其是在CPU整数和浮点性能上。但是我们也不难发现,在实际的程序加载、缓冲时间以及用户体验上,相比双核智能手机,四核智能手机并没有一倍以上提升效果,那么为何会出现这样的问题呢?

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GPU重要性愈发凸显

接着上面继续说,首先要知道,手机处理器的性能不是CPU决定一切的,手机处理器是一个集成度非常高的芯片,还囊括了GPU、射频、音频等等多个处理单元,而GPU的重要程度就与CPU不相上下,因为对于触控屏智能手机,几乎所有的程序和操作都要用到GPU,GPU的负荷往往比CPU还要高。

简单来打个比喻,用户要运行某一款游戏,那么在点击游戏图标的那一刻开始,游戏程序就会将向CPU发送一个整体指令需求包,该需求在CPU那里被分解为数个小型指令,然后CPU再向屏幕、GPU、音频等相关处理单元派分这些小型指令,此时CPU基本已经完成了它的工作,剩下的就是各个处理单元进行指令需求的处理,而这些处理过程基本是不间断的,一直到用户退出该游戏。

由此可见,单纯增加CPU核心数量只是让CPU拆解和分配指令需求的速度更快一些,但真正执行指令需求的GPU等处理单元却由于没有提升性能,故而执行起来的效率仍和之前一样,所以两倍的CPU核心数量就不能带来原先两倍的实际体验。

然而从目前的技术角度来看,CPU的处理能力已经十分强悍了,以后可提升的空间也不会太大,但GPU不一样,其发展还是处于初期阶段,在CPU发展遇到瓶颈时,GPU就理所应当承担起整体性能提升的责任,这也是未来手机处理器发展的一个重要方向。

架构/工艺是未来发展趋势

那么既然提升主频不是手机CPU未来的发展方向,核心数量的提升也初显疲态,那么手机CPU未来还有没有其他发展方向?当然有。

前面刚说过,今年是四核智能手机的第一年,三星、HTC、LG等厂商都推出的四核芯智能手机,但同时也推出了不少的双核心智能手机,虽然仍是双核心处理器,但是其性能已经比去年的双核心处理器要强悍不少,这就是架构革新和工艺提升带来的效果。

最具代表性的就是高通骁龙MSM8260和MSM8260A这两代双核心处理器,MSM8260是高通的第一代双核处理器,采用的是Scorpion架构、40nm工艺,而MSM8260A是高通的第二代双核处理器,采用的是Krait架构、28nm工艺。从理论数值上来说,相比老一代的MSM8260,MSM8260A性能提升了60%,同时功耗也降低了65%。

由此不难看出架构革新、工艺提升对于手机处理器有着多么大的影响,并且其影响远远超越了单纯增加核心数量的方法。即便是相对非常成熟的PC电脑产业,在处理器的发展上,也并未采取盲目的核芯数量增加方法。

PC电脑的处理器在2006年就进入了四核时代,但直至2010年才迈入六核时代、今年才开启八核时代,在没有增加核芯数量的那几年中,架构革新、工艺提升成为了英特尔、AMD两大处理器阵营发展的主旋律。尤其是英特尔“Tick-Tock(工艺年-架构年)”芯片发展战略模式最具代表性,即架构革新和工艺提升交错进行,一方面避免了同时革新可能带来的失败风险,同时持续的发展也可以降低研发的周期,并可以对市场造成持续的刺激,并最终提升产品的竞争力,相信未来的智能手机处理器也将会遵循这样的发展模式。

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