后起之秀高通的奮起直追——手機處理器系列(四)

　　2011年1月，LG在MWC上率先發(fā)布了全球首款雙核智能手機Optimus 2X（網(wǎng)購最低價 1410.0元），它搭載了Nvida Tegra 2雙核1GHz處理器，這也使得雙核智能手機大戰(zhàn)的序幕正式拉開。盡管高通在雙核處理器的發(fā)布上落后于Nvida，但在隨后的臺北國際電腦展上，高通也及時跟進推出了其第三代Snapdragon手機處理器，最高1.5GHz主頻的雙核處理器為其賺足了眼球，但同時也招來了無數(shù)的非議，“膠水處理器”以及“高頻低能”等質(zhì)疑聲不絕于耳。

　　備受質(zhì)疑的雙核高通Snapdragon S3

　　高通Snapdragon S3系列處理器主要包括MSM8660/8260以及APQ8060，這三款產(chǎn)品在性能上一致，只是功能和適用范圍上稍有區(qū)別，MSM8660可同時支持WCDMA以及CDMA網(wǎng)絡(luò)，而MSM8260則只支持WCDMA網(wǎng)絡(luò)，APQ8060相比MSM8660/8260去掉了基帶通訊模塊，是專為平板電腦和大屏顯示終端而設(shè)計的。

　　高通MSM8x60系列處理器依舊沿用了45nm工藝制程，512KB二級緩存，支持LPDDR2 1066的內(nèi)存，擁有兩個基于Scropion架構(gòu)的核心處理器，主頻設(shè)定為1.2GHz-1.5GHz。相比二代的產(chǎn)品，雙核的高通Snapdragon S3系列在性能上得到了一定的提升，不僅擁有更強勁的多任務(wù)處理能力，同時在功耗控制上也比單核要低。

　　前三代高通Snapdragon系列產(chǎn)品對比

　　此外，它還有更強大的多媒體性能，內(nèi)置有更為先進的Adren220圖形處理器，支持Open GLES 2.0和Open VG 1.1技術(shù)的3D/2D圖形加速引擎，支持1080P高清視頻編解碼和24位色WXGA分辨率顯示輸出，整合低功耗GPS芯片和音頻引擎芯片。Adreno220的像素填充率和三角形生產(chǎn)率分別為532M/s和88M/s，而Adreno205像素填充率和三角形生產(chǎn)率僅為245M/s和42M/s，從數(shù)據(jù)上看，性能比一代GPU提升了一倍多。

　　為何有高頻低能的質(zhì)疑

　　但搭載高通MSM8x60系列處理器的手機上市之后，卻招來了用戶普遍的質(zhì)疑。認為相比Nvidia Tegra 2等其他同級雙核處理器，高通只是提升了單核的主頻，不僅制程工藝上落后，依舊沿用老的Scropion架構(gòu)而并非Cortex-A9架構(gòu)，以及采用異步的雙核邏輯架構(gòu)設(shè)計，這些都對處理器整體性能的表現(xiàn)帶了負面影響?？偠灾?，網(wǎng)友們普遍認為，高通MSM8x60處理器是一款高頻低能的雙核處理器。

　　相比于同級的雙核產(chǎn)品，如Nvidia Tegra2，由于采用更為先進的40nm工藝制程，同時基于更為先進的Cortex-A9內(nèi)核架構(gòu)研發(fā)，擁有完全的亂序執(zhí)行能力（Scropion架構(gòu)僅有部分亂序執(zhí)行能力）。此外，有別于高通采用異步雙核邏輯架構(gòu)的多核布局，Tegra 2等產(chǎn)品均采用同步多核邏輯架構(gòu)，這使得每個核心處理器擁有更短的指令周期，執(zhí)行效率上就比高通MSM8x60更有優(yōu)勢，大致上1.5GHz主頻的高通異步雙核處理器在性能上相當于同等雙核Cortex-A9架構(gòu)處理器1.2GHz左右的水平，這也是為何網(wǎng)友會認為高通MSM8x60雙核處理器屬于高頻低能的重要因素。

　　小米手機的雙核MSM8260處理器主頻引發(fā)質(zhì)疑

　　保障性能的同時需最大限度控制功耗

　　那么這種觀點是否完全客觀呢，高通王宇飛博士似乎并不認同這種質(zhì)疑，對此他有著一番獨到的見解。高通驍龍S3是一個完整的系統(tǒng)芯片解決方案，集成雙核Scorpion架構(gòu)CPU、GPU、3G調(diào)制解調(diào)器、多媒體引擎、GPS和系統(tǒng)級的管理軟件等。

　　王博士認為，Scorpion作為高通自主設(shè)計的異步多核處理器微架構(gòu)，與Cortex-A8/A9的設(shè)計和特性上都有顯著差異，在高主頻、節(jié)能和浮點加強方面有獨到優(yōu)勢。通過設(shè)計這樣一個系統(tǒng)，能提供運算所需的電能，同時盡可能地省電。比如現(xiàn)在CPU要完成一項計算強度非常大的工作，同時還要執(zhí)行其它的一些小任務(wù)，就可以讓一個CPU運轉(zhuǎn)提供最高性能，同時另一個CPU可以工作在較低的頻率，這樣就能更好的控制功耗。

　　筆者認為是各取所需吧。高通MSM8x60之所以采取這一舉措還是有它獨特的考慮，那就是雙核處理器在性能提升的同時所帶來的功耗問題。高通MSM8x60采用異步雙核邏輯架構(gòu)，這樣每個內(nèi)核可以在不同的頻率和不同的電壓下執(zhí)行各自的任務(wù)，乃至直接關(guān)閉其中的一個核心。在電力節(jié)省及功耗控制上，就比同步雙核邏輯架構(gòu)的處理器有優(yōu)勢，當然這是以犧牲部分處理器性能為代價的。

　　盡管高通MSM8x60處理器所采用的Scropion架構(gòu)，在整體性能方面弱于Cortex-A9，但其提升了Neon協(xié)處理器的運算性能，將傳統(tǒng)Cortex-A8以及A9標配的64bit Neon單精度浮點引擎升級為128bit，能提供更強勁的浮點運算支持，并且在不需要的時候可以關(guān)閉一半變成64bit以節(jié)省電力。

　　Nvidia認為發(fā)揮雙核處理器的性能更重要，而在高通看來，在當前手機電池技術(shù)得不到很好的改進情況下，必須在控制處理器功耗的基礎(chǔ)上再提升雙核處理器的性能，如果續(xù)航能力沒有保證，擁有再強的性能也是沒有意義的。其實說白了，也就是兩家公司對雙核處理器的產(chǎn)品研發(fā)理念不一樣，我們作為用戶無需對其太過于深究，選擇自己認為合理的即可。

　　總而言之，雖然處理器性能方面高通MSM8x60稍顯弱勢，但由于其擁有專為多任務(wù)而設(shè)計的高集成度SOC解決方案、出色的功耗控制以及全面兼容目前主流的Android以及WP7系統(tǒng)平臺，這在一定程度上也彌補了性能上的缺陷。另外筆者還想說的是，高通MSM8x60系列處理器仍舊是一款真正的雙核處理器，而并非所謂的“膠水處理器”或者“偽雙核”。
全新架構(gòu)和工藝的高通Snapdragon S4

　　隨著高速LTE網(wǎng)絡(luò)在全球范圍內(nèi)的部署，以及最新應(yīng)用程序?qū)κ謾C性能需求的提升，以往單純靠提高處理器主頻或增加內(nèi)核的方式，已經(jīng)無法突破手機處理性能發(fā)展的瓶頸。在這樣的背景之下，高通新一代Snapdragon S4系列處理器應(yīng)運而生，它采用最新的核心架構(gòu)設(shè)計以及最先進的工藝制程，以尋求手機芯片高性能需求和低功耗控制之間的平衡。

　　全新架構(gòu)和工藝的高通Snapdragon S4

　　高通Snapdragon S4系列包括MSM8x70/8x30/8x60以及APQ8064，覆蓋了單/雙/四核處理器。相比之前三代產(chǎn)品，新產(chǎn)品在核心架構(gòu)以及生產(chǎn)工藝上都實現(xiàn)了大跨度提升。該系列產(chǎn)品全部采用業(yè)界最先進的28nm工藝制程，更高精細度的制程帶來的不僅是性能上成倍的提升，同時在功耗控制以及電源管理上也有顯著的優(yōu)勢，這樣處理器就能以較低的功耗提供較為強勁的性能。

　　高通Snapdragon S4系列全平臺產(chǎn)品圖

　　28nm工藝制程的S4處理器擁有更強的熱性能