三款處理器技術(shù)淺析第一回合：半導(dǎo)體工藝制程在高集成度的半導(dǎo)體微處理器行業(yè)中，半導(dǎo)體工藝制程可能是除去設(shè)計(jì)以外最重要的因素。高通、三星、NV三家公司分別選擇了三種不同的工藝：Tegra3采用了臺(tái)積電“40nm Fast G”，MSM8960采用了臺(tái)積電“28nm LP”，Exynos 4 Quad則采用了三星自家的“32nm LP HKMG”。這些工藝的代號(hào)可能會(huì)讓你眼花繚亂，但實(shí)際上它們才是理解工藝細(xì)節(jié)的關(guān)鍵。我先來(lái)好好了解一下半導(dǎo)體工藝的相關(guān)基礎(chǔ)細(xì)節(jié)。線寬可能是半導(dǎo)體工藝中最直觀的一個(gè)參數(shù)，例如28nm、45nm，但這也可能是最具欺騙性的參數(shù)。大家都可能認(rèn)為數(shù)字越小越先進(jìn)，但實(shí)際情況遠(yuǎn)沒(méi)有這么簡(jiǎn)單。目前的半導(dǎo)體行業(yè)中存在兩種類(lèi)型的企業(yè)，一種是以Intel、三星為代表的擁有自主制造能力的企業(yè)，另一種則是以nVIDIA、高通為代表的Fabless，即設(shè)計(jì)代工型企業(yè)。對(duì)于后者而言，芯片的制造往往交給諸如臺(tái)積電、意法半導(dǎo)體等代工廠負(fù)責(zé)。最近10年來(lái)，每一代邏輯芯片工藝的線寬基本上都是以70%的比例不斷降低，就Intel為例，近幾年我們熟悉的有 90nm、65nm、45nm、32nm和最新的22nm。由于這些企業(yè)的工廠主要為自用，工藝參數(shù)往往只是用于輔助宣傳，但對(duì)于臺(tái)積電而言，由于它的業(yè)務(wù)是代工，因此有可能是出于宣傳自己工藝的角度，臺(tái)積電自130nm節(jié)點(diǎn)開(kāi)始，每一代工藝的線寬都要比Intel小一點(diǎn)——分別是 80nm、65nm、40nm、28nm和20nm。這樣的確會(huì)營(yíng)造一種更加先進(jìn)的感覺(jué)，但實(shí)際上可能只是商業(yè)策略居多，就本質(zhì)而言大家依然是同一代工藝。Tegra3所采用的40nm工藝是屬于45nm一代的節(jié)點(diǎn)，而Exynos 4 Quad和MSM8960采用的32/28nm則是最新一代的節(jié)點(diǎn)，后兩者之間不存在誰(shuí)更先進(jìn)的區(qū)別。那么為何nVIDIA要采用上一代工藝呢？原因相信在最近的新聞中大家都能明白——那就是產(chǎn)能。由于nVIDIA長(zhǎng)期以來(lái)和臺(tái)積電在最先進(jìn)工藝領(lǐng)域深入合作（NV的PC顯卡基本全由臺(tái)積電代工，這些產(chǎn)品可比手機(jī)處理器復(fù)雜多了），因此NV很清楚臺(tái)積電28nm工藝的進(jìn)度比預(yù)期要慢得多。為了保證Tegra3不會(huì)被影響，NV依然選擇了上一代的40nm工藝。這自然會(huì)付出功耗和性能的代價(jià)，但這也讓nVIDIA可以提前對(duì)手接近半年推出自己的產(chǎn)品，占得市場(chǎng)先機(jī)——華碩Transformer、谷歌Nexus 7、HTC One X，LG 擎天 4X，第一批上市的四核心Android設(shè)備用的全是Tegra3，為何？答案是：只有Tegra3一塊芯片可用，其它根本還沒(méi)生產(chǎn)出來(lái)。臺(tái)積電28nm工藝原本計(jì)劃在2011年9月量產(chǎn)，而一直到今天，它還只進(jìn)入早期量產(chǎn)階段，產(chǎn)能預(yù)計(jì)要到年底才能勉強(qiáng)達(dá)到供需平衡，高通自然也深受其害。當(dāng)然，功耗的代價(jià)也是nVIDIA必須付出的，否則也不會(huì)有4+1架構(gòu)的出現(xiàn)。好了，你已經(jīng)明白“線寬”這個(gè)參數(shù)的區(qū)別，讓我們接著來(lái)看線寬后面的參數(shù)，如上圖中提到的“Fast”和“Low power”。大體來(lái)說(shuō)，一代線寬下都會(huì)有三個(gè)工藝方向：高性能型、通用型、低功耗型。高性能型工藝功耗大、漏電大，但是可以讓芯片工作在極高的頻率下，獲取最大的性能；低功耗型工藝功耗低、漏電小，但芯片的最高工作頻率會(huì)受到明顯限制，通用型則介于兩者之間。同樣的線寬，不同的工藝方向，差別甚至可以達(dá)到數(shù)倍之多，因此只談?wù)摼€寬是沒(méi)有意義的。在這一代的旗艦平臺(tái)中，高通和三星的芯片均采用了低功耗型即LP工藝，唯獨(dú)nVIDIA因?yàn)樵O(shè)計(jì)了LP工藝制造的伴核，從而使用通用型即Fast G 工藝制造剩下的部分以追求更低的滿負(fù)荷功耗。方向之外，一個(gè)節(jié)點(diǎn)的工藝還有很多其他的技術(shù)細(xì)節(jié)。我們注意到開(kāi)頭的工藝介紹中，Exynos 4 Quad的工藝介紹中有HKMG字樣，這四個(gè)字母就代表著工藝技術(shù)細(xì)節(jié)，它指高介電常數(shù)金屬柵極，英文為High-K Metal Gate，縮寫(xiě)為HKMG。這是一個(gè)非常先進(jìn)但也非常復(fù)雜的技術(shù)，這里就不介紹具體細(xì)節(jié)了，大體而言，HKMG就是利用高介電常數(shù)的金屬氧化物（例如氧化鉿或者氧化鋁）代替二氧化硅作為柵極絕緣層，提高柵極對(duì)的容納能力與對(duì)溝道的控制力，進(jìn)而降低漏電，更重要的是降低高頻率下的功耗。根據(jù)三星提供的數(shù)據(jù)， HKMG相對(duì)于SiON/Poly-Si工藝在同樣的延遲（即頻率）下漏電最多可以降低到十分之一，而同樣的漏電下頻率最多可以提升40％。Exynos 4 Quad也正是借助這樣的先進(jìn)工藝，在核心數(shù)翻倍的情況下，整體功耗依然降低了20%。而高通在MSM8960上的選擇就相對(duì)保守。雖然臺(tái)積電也擁有28nm HPL HKMG工藝，但高通選擇的卻是基于SiON/Poly-Si的28nm LP工藝。這一方面是因?yàn)镠KMG會(huì)抬高制造成本，更重要的是臺(tái)積電的28nm HPL HKMG工藝產(chǎn)量太低且延期太久，迫使高通不得不選擇較為早量產(chǎn)的28nm LP——這自然會(huì)對(duì)MSM8960的功耗帶來(lái)一定負(fù)面的影響。因此綜合來(lái)看，這一代平臺(tái)中工藝最為先進(jìn)的是三星Exynos 4 Quad，其次是高通MSM8960，再次是Tegra3。當(dāng)然，Tegra3也達(dá)到了自己的目的——它的發(fā)布時(shí)間已經(jīng)搶占先機(jī)，成功進(jìn)駐了一大批設(shè)備。第二回合：基礎(chǔ)架構(gòu)——驍龍S4真的是A15嗎？前文中我們?cè)岬剑旪圫4所采用的核心是自行研發(fā)的，高通表示這顆處理器的基礎(chǔ)架構(gòu)要遠(yuǎn)比Cortex A9先進(jìn)，那么，它算不算ARM新一代架構(gòu)Cortex A15呢？為了解釋這個(gè)問(wèn)題，首先我們要來(lái)看一下所謂核心的概念。首先要明確的是，ARM所謂的Cortex A架構(gòu)并非只有一個(gè)執(zhí)行核心，它是一套完整的處理子系統(tǒng)，包含核心、內(nèi)存管理單元、協(xié)處理器、多核心協(xié)同控制器、總線控制器、緩存控制器等等在內(nèi)，而執(zhí)行核心僅僅是其中的一個(gè)部分而已。看過(guò)很多介紹文章的讀者應(yīng)該知道，Krait核心擁有3指令并發(fā)、全亂序執(zhí)行等“類(lèi)似于A15”的設(shè)計(jì)參數(shù)，但這僅僅是處理核心上的某些共同之處而已，實(shí)際上它們之間有著很大的區(qū)別。我們用Cortex A9作為例子，帶領(lǐng)大家粗略了解一下處理器的架構(gòu)：處理器的工作過(guò)程是拾取指令->解碼指令->分派給執(zhí)行機(jī)構(gòu)->進(jìn)行運(yùn)算->把結(jié)果寫(xiě)回內(nèi)存->拾取下一條指令。可以看到，指令從左下角的預(yù)取（Prefetch Stage）級(jí)進(jìn)入到上方的解碼（Decode Stage）級(jí)，經(jīng)過(guò)必要的處理（Register Rename）后，進(jìn)入亂序指令分發(fā)（Dispatch）級(jí)，送給各個(gè)執(zhí)行（ALU/NEON）器，最后進(jìn)入亂序?qū)懟兀╓rite back）部分。這一條路徑，就是所謂的指令流水線，也就是下面這張圖。Cortex A9的指令解碼器（圖中De）具備單周期解碼兩個(gè)指令的能力，而亂序指令分派器（圖中Iss）具備3+1個(gè)端口，也就是說(shuō)每個(gè)時(shí)鐘周期最多可以分派4個(gè)指令，而執(zhí)行單元部有兩個(gè)通用執(zhí)行器（其中一個(gè)支持并發(fā)執(zhí)行一個(gè)硬件乘法）、一個(gè)訪存器和命名為“Compute Engine”的運(yùn)算協(xié)處理器，也就是我們知道的VFP和NEON。Cortex A15的執(zhí)行管線相對(duì)于Cortex A9而言得到了比較大的強(qiáng)化，取指寬度從Cortex A9的64bit提升到了128bit，而且單周期解碼能力增加到了三個(gè)指令。這是我們最常提到的提升，但這其實(shí)并不是最大的改變，最大的改變有兩點(diǎn)，這里先看分派器和執(zhí)行器。與Cortex A9的3+1分派不同，Cortex A15的分派器具備8指令分派能力，相較A9而言提升了一倍有余，執(zhí)行器不僅4組對(duì)應(yīng)的擴(kuò)充到了8組，還額外增加了分支跳轉(zhuǎn)單元和硬件乘除法單元。在Cortex A9上，VFP和NEON公用一個(gè)分派端口，而在Cortex A15上它們各自擁有自己的分派端口，這可以有效緩解指令沖突問(wèn)題。相對(duì)而言Krait的資料比較缺乏，目前只知道單周期解碼能力為3、指令分派能力為4、執(zhí)行單元一共有7個(gè)，其它方面則不得而知，很可能缺少的就是分支單元。從規(guī)格而言，Krait的執(zhí)行核心部分介于Cortex A9和A15之間，如果從指令分派角度來(lái)看，Krait更像是增強(qiáng)版Cortex A9，高通給出的3.3DMIPS/MHz的理論運(yùn)算數(shù)據(jù)也說(shuō)明了這一點(diǎn)。當(dāng)然這只是理論運(yùn)算能力，實(shí)際表現(xiàn)和很多其它因素也有關(guān)系，后面我們會(huì)分析。協(xié)處理器方面，Krait采用的NEON協(xié)處理器擁有128bit的SIMD寬度，這要比Cortex A9處理器的64bit SIMD來(lái)的更寬，與Cortex A15同級(jí)。浮點(diǎn)協(xié)處理器方面也是如此，搭配的是Cortex A15的VFPv4，性能方面大約兩倍于Cortex A9的VFPv3。但是這并不意味著Krait等同于Cortex A15，事實(shí)上Cortex A15第二個(gè)重大的改變就在這里。上圖就是Cortex A9的浮點(diǎn)運(yùn)算單元。它的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了管線化架構(gòu)設(shè)計(jì)，擁有自己獨(dú)立的指令隊(duì)列和指令分派，但是每個(gè)周期只能分派一個(gè)指令。雖然圖上沒(méi)有畫(huà)出來(lái)，但是VFP/NEON指令的具體解碼在Cortex A9中是在浮點(diǎn)運(yùn)算單元中實(shí)現(xiàn)的，因此相對(duì)于其他的執(zhí)行管線而言，獨(dú)立性顯得比較明顯。到了Cortex A15，浮點(diǎn)運(yùn)算單元被以其他運(yùn)算器相同的運(yùn)作方式整合到了處理器的主管線中，具體而言，就是VFP和NEON的指令解碼和其它類(lèi)型的指令一樣是在前端直接實(shí)現(xiàn)，無(wú)需自行解碼，運(yùn)作架構(gòu)也和其他執(zhí)行器相同。此外，VFP和NEON運(yùn)算器內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了雙指令發(fā)射，可以同時(shí)執(zhí)行兩條SIMD指令，四個(gè)融合MAC運(yùn)算，甚至還具備了亂序執(zhí)行能力。我們都知道亂序執(zhí)行對(duì)性能的貢獻(xiàn)，因此可以看出，Cortex A15在這方面的改進(jìn)也是非常巨大的。而根據(jù)現(xiàn)有的資料，高通S4并沒(méi)有引入這些復(fù)雜的設(shè)計(jì)，因此與Cortex A15有著相當(dāng)大的差距。最后我們用一張圖來(lái)簡(jiǎn)單比較一下Cortex A9、Krait和Cortex A15的執(zhí)行管線：除去執(zhí)行管線的增強(qiáng)，Cortex A15的二級(jí)緩存也進(jìn)行了大幅度的升級(jí)。在Cortex A9上，ARM設(shè)計(jì)了多核心共享式二級(jí)緩存，但這個(gè)緩存是通過(guò)外部總線訪問(wèn)的?？梢钥吹?，兩顆Cortex A9處理器通過(guò)標(biāo)記為PL310的二級(jí)緩存控制器連接到1MB的緩存上。PL310的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下：結(jié)合之前的架構(gòu)圖，我們就可以推測(cè)，PL310提供的兩個(gè)AMBA3 AXI 64bit接口，一個(gè)會(huì)用來(lái)進(jìn)行指令拾取，而另一個(gè)則用戶訪問(wèn)二級(jí)緩存。在Cortex A15上，ARM將二級(jí)緩存控制器直接整合進(jìn)了A15多核心控制器SCU中，與所有的核心構(gòu)成了一個(gè)緊密耦合的整體。不但如此，Cortex A15的二級(jí)緩存架構(gòu)還針對(duì)多核心訪問(wèn)設(shè)計(jì)了4個(gè)獨(dú)立的TAG隊(duì)列，將多核心控制器整合進(jìn)L2系統(tǒng)并支持直接的CPU到CPU數(shù)據(jù)傳輸，這一切都是為了極大提升多核心下并發(fā)訪問(wèn)緩存的性能。Intel曾經(jīng)說(shuō)過(guò)Cortex A9糟糕的二級(jí)緩存性能限制了它的性能，很明顯，ARM決心在Cortex A15上改進(jìn)這個(gè)缺陷。至于高通S4平臺(tái)，根據(jù)目前的資料，雖然Krait已經(jīng)淘汰了S3平臺(tái)上每個(gè)核心私有緩存的設(shè)計(jì)，但是并沒(méi)有達(dá)到Cortex A15的高度，實(shí)際上采用的應(yīng)該是類(lèi)似于Cortex A9的緩存架構(gòu)。到這里大家應(yīng)該就明白了，認(rèn)為Krait是類(lèi)似于Cortex A15架構(gòu)的說(shuō)法是不準(zhǔn)確的。事實(shí)上，驍龍S4的“Krait”架構(gòu)是一個(gè)相對(duì)上代Scorpion而言執(zhí)行核心經(jīng)過(guò)強(qiáng)化、配備了Cortex A15級(jí)協(xié)處理器、采用了類(lèi)似Cortex A9存儲(chǔ)架構(gòu)的處理子系統(tǒng)，整體而言介于Cortex A9和A15之間，看作是“增強(qiáng)版A9”而不是A15級(jí)設(shè)計(jì)比較恰當(dāng)。第三回合：多核心構(gòu)成方式——膠水 vs 膠水關(guān)注高通的讀者應(yīng)該都知道，高通的移動(dòng)處理器采用的都是所謂的異步架構(gòu)，高通自始至終對(duì)外將異步架構(gòu)宣傳為一個(gè)先進(jìn)的技術(shù)，而大家則把它戲稱(chēng)為“膠水”。拋開(kāi)其中的戲虐調(diào)侃之意，異步多核究竟能不能被稱(chēng)為“膠水”呢？三款處理器多核心結(jié)構(gòu)有何優(yōu)劣或者不同？本次我們打算用一個(gè)淺顯易懂的例子來(lái)解釋異步多核心。如果我們把智能手機(jī)系統(tǒng)看作一個(gè)銀行的營(yíng)業(yè)廳，處理器就是窗口和窗口后面坐著的客服人員，而指令就是排隊(duì)的人。如果一個(gè)營(yíng)業(yè)廳只有一個(gè)窗口和一位客服人員，可以簡(jiǎn)單理解為營(yíng)業(yè)廳是“單核”的——如果業(yè)務(wù)過(guò)多的話，這個(gè)客服人員就會(huì)忙不過(guò)來(lái)，也就是說(shuō)這個(gè)單核的手機(jī)就會(huì)變得很卡。在這種情況下，銀行可以增加一些客服人員與窗口，來(lái)提升處理能力，這就是所謂的“多核心”。此時(shí)有兩種選擇，第一是在唯一的窗口后面增加一名客服人員，而另一種選擇則是額外開(kāi)啟一個(gè)新窗口，并再配備一名客服人員。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)，前一種方案就對(duì)應(yīng)異步架構(gòu)，而后一種方法則對(duì)應(yīng)同步架構(gòu)。銀行客服人員可以看作是“運(yùn)算能力”，而銀行窗口則代表著“吞吐能力”。異步架構(gòu)的本質(zhì)是維持同樣的吞吐能力，提高運(yùn)算能力，而同步架構(gòu)則會(huì)同時(shí)提升這兩者。自然的，前者要付出的代價(jià)比后者低，因?yàn)椴恍枰~外再設(shè)計(jì)一個(gè)窗口，但缺點(diǎn)也顯而易見(jiàn)：如果客戶辦理的都是非常簡(jiǎn)單的業(yè)務(wù)例如存款取款，那么整個(gè)營(yíng)業(yè)廳的工作效率最終會(huì)受制于窗口的數(shù)量（一個(gè)）而不是客服人員的數(shù)量（兩個(gè)）。在這種情況下，擁有兩個(gè)窗口的營(yíng)業(yè)廳可以獲得接近兩倍的處理能力，而用有兩個(gè)客服人員的窗口則不會(huì)有太多的提升。當(dāng)然，如果客戶辦理的都是諸如購(gòu)買(mǎi)保險(xiǎn)這類(lèi)復(fù)雜業(yè)務(wù)，那么一個(gè)窗口擁有兩個(gè)客服人員就可以較好的提升營(yíng)業(yè)廳的處理能力，但在目前的手機(jī)應(yīng)用環(huán)境下，這樣的情況是比較少的。因此，異步架構(gòu)總體而言相對(duì)同步架構(gòu)而言性能損失比較明顯。理論上，異步架構(gòu)的好處是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)方便，缺點(diǎn)是性能低、吞吐量差。我們可以考慮極端的情況，假設(shè)在一個(gè)窗口后安排四名甚至八名客服人員，這個(gè)窗口是絕不可能獲得四倍或是八倍與單人的工作效率，因此異步架構(gòu)只有在高強(qiáng)度運(yùn)算密集型的體系中才會(huì)得到應(yīng)用，而在民用領(lǐng)域，以Pentium D為代表的異步架構(gòu)處理器在2006年后基本就被淘汰了，目前只有ATOM還在采用這樣的設(shè)計(jì)。雖然異步架構(gòu)通過(guò)合適的任務(wù)分發(fā)機(jī)制可以讓多個(gè)核心運(yùn)行在不同的頻率下——例如某個(gè)核心負(fù)載較小，就可以讓其運(yùn)行在更低的頻率下，高通聲稱(chēng)這最多可以節(jié)約40%的功耗。但是，如果要獲得明顯的功耗優(yōu)勢(shì)，這兩個(gè)核心的頻率和負(fù)載就要有足夠大的差異，在這樣的情況下，由于其中一個(gè)核心負(fù)載非常小，同步架構(gòu)也可以選擇關(guān)閉這顆核心。因此異步架構(gòu)的省電特性未必能反映到實(shí)際使用中，而且隨著硬件升級(jí)浪潮下核心數(shù)量的增加，異步架構(gòu)所帶來(lái)的性能損失會(huì)越來(lái)越大。很不幸的是，高通驍龍S4，也就是MSM8960依然選擇了異步架構(gòu)，甚至高通未來(lái)規(guī)劃中的四核Krait產(chǎn)品（如APQ8064）也將繼續(xù)沿用異步架構(gòu)，這不得不說(shuō)是一個(gè)遺憾。至于Exynos 4 Quad和Tegra3，它們因?yàn)榛贑ortex A9設(shè)計(jì)，因此采用的都是同步架構(gòu)。雖然理論上同步架構(gòu)的吞吐不是問(wèn)題，但實(shí)際中依然會(huì)受到很多因素的影響，比如存儲(chǔ)系統(tǒng)帶寬，準(zhǔn)確說(shuō)是PL310這根數(shù)據(jù)總線。之前我們提到了，由于PL310只提供了兩個(gè)64bit的AMBA3 AXI接口，因此眾多核心只能通過(guò)一個(gè)64bit的AMBA3 AXI接口訪問(wèn)二級(jí)緩存。另一個(gè)接口則用于CPU取指，寬度也僅僅只有64bit。由于AMBA3總線的設(shè)計(jì)特性，這種設(shè)計(jì)的并發(fā)性會(huì)相當(dāng)差，導(dǎo)致CPU會(huì)長(zhǎng)時(shí)間處于等待狀態(tài)，從這個(gè)角度而言，四核心Cortex A9的確不是一個(gè)很好的設(shè)計(jì)，因?yàn)樗瑯訒?huì)遇到吞吐量的瓶頸——S4的瓶頸是吞吐量，而A9的瓶頸是存儲(chǔ)系統(tǒng)帶寬。這個(gè)問(wèn)題對(duì)于Tegra3而言會(huì)更加嚴(yán)重，因?yàn)門(mén)egra3為了實(shí)現(xiàn)“4+1架構(gòu)”，二級(jí)緩存的工作速度大約只有正常速度的一半，這無(wú)疑會(huì)進(jìn)一步削減多核心時(shí)的系統(tǒng)性能。所以說(shuō)，不論是MSM8960、Tegra3還是Exynos 4 Quad，其多核心架構(gòu)都有缺陷，第一代四核手機(jī)處理器，大家都不完美。相對(duì)而言，至少在緩存方面，Exynos 4 Quad要好于MSM8960，而Tegra3再一次為它“只求最快問(wèn)世”策略付出了一定的代價(jià)。第四回合：內(nèi)存——最容易被忽視的細(xì)節(jié)內(nèi)存是一個(gè)極易被忽視的重要環(huán)節(jié)，智能手機(jī)的CPU和GPU都要從主內(nèi)存中存取數(shù)據(jù)，隨著屏幕尺寸的步步提升，智能手機(jī)內(nèi)存容量、帶寬的壓力與日俱增。自從進(jìn)入Cortex A9以來(lái)，絕大部分主流的手機(jī)SoC處理器均引入了雙通道內(nèi)存的設(shè)計(jì)。只有兩個(gè)例外，其中一個(gè)是Tegra2， 另外一個(gè)則是MSM8x60。這兩顆SoC均只支持單通道內(nèi)存，因此帶寬方面有一定的缺陷，也最終導(dǎo)致了性能的不理想。那么在新一代的旗艦平臺(tái)中，大家都選擇了雙通道嗎？答案依然是否定的，因?yàn)門(mén)egra3再一次成為了例外。但是不要急著先罵nVIDIA，因?yàn)樗麄兊慕鉀Q方案簡(jiǎn)單粗暴而又有效——Tegra3直接提升了內(nèi)存的運(yùn)行頻率，照樣可以實(shí)現(xiàn)較高的帶寬。根據(jù)官方提供的資料，高通的MSM8960支持雙通道LPDDR2內(nèi)存，但它的內(nèi)存頻率僅僅運(yùn)行在等效533MHz下，也就是說(shuō)MSM8960的內(nèi)存系統(tǒng)實(shí)際上是雙通道LPDDR2 533。通過(guò)計(jì)算可以得到，這樣的內(nèi)存系統(tǒng)，帶寬約為4.2GB/s。Tegra3雖然僅支持單通道LPDDR2內(nèi)存，但等效頻率高達(dá)1066MHz，因此它的帶寬同樣也是4.2GB/s，而且由于頻率的提升，Tegra3的內(nèi)存訪問(wèn)延遲要大大低于MSM8960，具體的數(shù)字可能會(huì)在30～40%左右。這是一個(gè)非常有趣的結(jié)果，單通道的性能反而比雙通道更加優(yōu)勝。當(dāng)然，NV這樣的提升犧牲了功耗，就像雙核1GHz的處理器功耗要低于單核2GHz一樣。至于Exynos 4 Quad，它的內(nèi)存子系統(tǒng)是雙通道LPDDR2 800MHz，因此擁有最大的帶寬——6.4GB/s，延遲則比Tegra3略高。究竟帶寬和延遲在實(shí)際應(yīng)用中誰(shuí)更重要是一個(gè)很難直接給出的結(jié)論，在后面的測(cè)試中我們會(huì)想辦法去尋找由這點(diǎn)帶來(lái)的差異。但是不論如何，MSM8960的內(nèi)存子系統(tǒng)相對(duì)而言都是最弱的，Tegra3和Exynos 4 Quad可以說(shuō)是各有優(yōu)劣?？紤]到未來(lái)高通的四核Krait產(chǎn)品依然將沿用這樣的內(nèi)存規(guī)格，過(guò)小的帶寬和過(guò)大的延遲可能會(huì)成為制約高通產(chǎn)品發(fā)揮性能的一大桎梏。第五回合：功耗——誰(shuí)是好男人在之前的工藝對(duì)比一節(jié)中，我們知道Exynos 4 Quad、Tegra3、MSM8960三款旗艦平臺(tái)采用了三種不同的工藝，因此自然也會(huì)產(chǎn)生不同的功耗。目前智能手機(jī)的功耗越來(lái)越大，一天數(shù)次充電已經(jīng)成為了常態(tài)，因此誰(shuí)的功耗最低，有可能誰(shuí)就將會(huì)在這一輪的旗艦大戰(zhàn)中占據(jù)有利位置。Tegra3包含別具一格的伴核，MSM8960擁有目前代工領(lǐng)域最小的線寬，Exynos 4 Quad則有最先進(jìn)的HKMG加持，究竟鹿死誰(shuí)手，下面我們來(lái)詳細(xì)分析。nVIDIA在Tegra3的白皮書(shū)中給出了功耗對(duì)比，Tegra 3的整個(gè)CPU部分工作在1GHz頻率下的功耗大約是1.26W，而Tegra3的實(shí)際產(chǎn)品運(yùn)行頻率是1.5GHz，這個(gè)頻率下的功耗nVIDIA并沒(méi)有提供，我們只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)預(yù)估。由于Fast G工藝的漏電比例較大，因此Tegra3在1.5GHz下的功耗可能是在2.5W左右。考慮到Tegra3的幾乎整顆芯片都用的是40nm Fast G工藝制造，因此也可以猜測(cè)在其它通用硬件上，Tegra3的功耗會(huì)相對(duì)大一些。當(dāng)然，Tegra3有一個(gè)LP工藝制造的伴核。但是這個(gè)伴核更多是用于在待機(jī)時(shí)避免Fast G工藝的高漏電而設(shè)計(jì)的，對(duì)于正常使用的貢獻(xiàn)并不大。GPU方面，由于完全沒(méi)有任何可以參考的資料，所以Tegra3的GPU究竟功耗多少，只能從實(shí)際使用續(xù)航中加以猜測(cè)。根據(jù)我們的實(shí)際測(cè)試，Tegra3手機(jī)的續(xù)航時(shí)間都不會(huì)太長(zhǎng)，我們推測(cè)Tegra3的GPU功耗應(yīng)當(dāng)在1W左右，也就是說(shuō)整顆Tegra3芯片在CPU和GPU滿載的時(shí)候，功耗大約在3.5W左右（該數(shù)字并非官方提供，僅供參考）。其次是Exynos 4 Quad。到目前為止三星依然沒(méi)有公布Exynos 4 Quad的詳細(xì)資料，但我們知道同樣工藝的雙核版Exynos 4 Dual 32nm的信息。在圖上可以看出，1.5GHz的雙核Exynos 4 Dual 32nm的CPU部分功耗大約是在1W左右，每顆核心大約500mW。而Exynos 4 Quad的工作頻率為1.4GHz，因此估計(jì)的功耗大約會(huì)是430mW，也就是說(shuō)四核心的總功耗在1.7W左右，相對(duì)于Tegra3而言大約低了30%。獵戶座的GPU部分功耗圖中也有所體現(xiàn)，45nm工藝下，運(yùn)行頻率為266MHz的Mali400 MP4的功耗大約是105mW，由于Exynos 4 Quad的GPU運(yùn)行頻率大約是400MHz，因此經(jīng)過(guò)估算功耗大約在160mW左右。至此，Exynos 4 Quad的CPU+GPU最大總功耗就可以計(jì)算出來(lái)了，大約是在1.9W左右。最后是MSM8960。相對(duì)于前兩者的頻繁估計(jì)不同，由于高通提供了MSM8960的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，因此各項(xiàng)功耗都可以輕松直接測(cè)量。借用其它媒體的結(jié)果，雖然功耗隨著頻率和負(fù)載的波動(dòng)變化很大，但當(dāng)工作在1.5GHz時(shí)，Krait CPU功耗大約是在700～750mW，因此總功耗這里取1.4W。這個(gè)數(shù)字在這一代的旗艦平臺(tái)中是最低的（當(dāng)然單顆核心功耗不是最低的），也就是說(shuō)MSM8960在純CPU的任務(wù)下是最省電的。但是令人驚訝的是，MSM8960的GPU功耗高的難以置信，最高達(dá)到了1.6W，平均而言也有1.1W左右——幾乎是Exynos 4 Quad的七倍。受到GPU拖累，MSM8960的CPU+GPU總功耗還是突破了2W大關(guān)，大約在2.5W左右。Android 4.0以后的系統(tǒng)中對(duì)于GPU的使用會(huì)非常頻繁，這也許會(huì)對(duì)MSM8960的功耗帶來(lái)一定的影響。在之前的工藝分析中，我們提到過(guò)，高通沒(méi)有選擇最先進(jìn)的28nm HPL HKMG工藝，可能會(huì)對(duì)產(chǎn)品的功耗表現(xiàn)產(chǎn)生一定的負(fù)面影響，在這里我們可能已經(jīng)看到了結(jié)果，擁有HKMG技術(shù)加持的Exynos 4 Quad在三大旗艦平臺(tái)的功耗里是最小的，其次是MSM8960，Tegra3由于伴核的存在，實(shí)際使用中的功耗比較難以估測(cè)，但如果是極限情況下則明顯不容樂(lè)觀。毫無(wú)疑問(wèn)，最容易讓手機(jī)變成好男人的是Tegra3。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比分析看完了理論分析對(duì)比，相信大家也都累了。三顆處理器究竟孰優(yōu)孰劣，還得經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)試才能知曉。我們整理了Anandtech、gsmarena等數(shù)家國(guó)外權(quán)威媒體的測(cè)試成績(jī)，并嘗試通過(guò)分析結(jié)果來(lái)驗(yàn)證一下理論分析的結(jié)論。在未來(lái)，我們還會(huì)親自對(duì)這三個(gè)平臺(tái)進(jìn)行性能測(cè)試，以追求更加全面的結(jié)果。需要注意的是，因?yàn)楦鞣N原因，有些測(cè)試程序的參考價(jià)值有限，如Neocore、Nenamark v1和Vellamo。對(duì)于這類(lèi)測(cè)試，我們決定直接忽略。首先我們來(lái)看一些理論性能測(cè)試，作為對(duì)比，我們?cè)趫D表里加入了1.2GHz的Exynos 4210與1.5GHz的MSM8260。Linpack是最近出廠率比較高的測(cè)試之一，靠求解線性方程組來(lái)測(cè)試系統(tǒng)的浮點(diǎn)運(yùn)算能力。雙核的MSM8960在這個(gè)測(cè)試中取得了壓倒性的領(lǐng)先，超過(guò)其它兩款四核對(duì)手，這主要是緣于Krait的浮點(diǎn)協(xié)處理器為VFPv4，而A9和Scorpion只有VFPv3。浮點(diǎn)運(yùn)算性能在現(xiàn)階段的實(shí)際應(yīng)用中體現(xiàn)的較少，因此這項(xiàng)測(cè)試的實(shí)際意義可能更多是體現(xiàn)在未來(lái)。比較有趣的是，Exynos 4 Quad的單線程性能不如Exynos 4210，這也許就是受到了帶寬問(wèn)題的影響。接下來(lái)是幾乎逢評(píng)測(cè)必測(cè)試的兔子跑分。這是一個(gè)綜合測(cè)試項(xiàng)目，我們先來(lái)看總分，再慢慢分析。Exynos 4 Quad是三大平臺(tái)里分?jǐn)?shù)最高的，其次是Tegra3，再次是MSM8960。雙核和四核在這里體現(xiàn)出了差距，但是我們還需要來(lái)仔細(xì)看一下單項(xiàng)得分。內(nèi)存的結(jié)果比較有趣，看起來(lái)兔子跑分的內(nèi)存測(cè)試會(huì)消耗很多的CPU性能，這導(dǎo)致?lián)碛型瑯觾?nèi)存配置的Exynos 4210得分只有Exynos 4 Quad的一半都不到。而若只看新一代平臺(tái)，即可發(fā)現(xiàn)Exynos 4 Quad依靠最大的帶寬還是取得了最高的成績(jī)，而MSM8960的低分也許是受到了延遲的影響，也許是因?yàn)镃PU核心較少，成績(jī)有些不成比例。整數(shù)部分的差距體現(xiàn)的是雙核和四核的差距，雖然Krait擁有架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，但這并不足以抵消核心數(shù)量的差距，和Exynos 4210相比，驍龍S4同頻性能僅僅提升了6%，浮點(diǎn)甚至倒退了（兔子跑分的浮點(diǎn)部分并沒(méi)有使用VFP加速，因此性能和整數(shù)是掛鉤的，參考意義不大）。而2D和3D由于測(cè)試強(qiáng)度過(guò)低，因此在目前的頂級(jí)平臺(tái)上大家的分?jǐn)?shù)均受制于屏幕刷新率，無(wú)法拉開(kāi)差距。至于其它項(xiàng)目，對(duì)于總分的貢獻(xiàn)很少。所以說(shuō)，兔子跑分雖然設(shè)計(jì)上是一個(gè)全面的測(cè)試軟件，但在旗艦平臺(tái)上，基本總分只取決于內(nèi)存和整數(shù)性能，參考意義大大下降。雖然網(wǎng)站很熱衷于用它來(lái)進(jìn)行測(cè)試，不得不說(shuō)的是兔子跑分并不是一個(gè)好的測(cè)試軟件。MSM8960在這個(gè)測(cè)試中的成績(jī)并不理想。CF-Bench也是一個(gè)理論性能測(cè)試軟件。這里我們也來(lái)對(duì)比一下測(cè)試成績(jī)。再一次，核心數(shù)量顯示出了決定性的作用，但是MSM8960的Java性能要好于其它兩款四核平臺(tái)，相對(duì)于前一代Scorpion而言更是有超過(guò)兩倍的飛躍。這個(gè)結(jié)果比較出乎意料，也許是因?yàn)镵rait引入的額外執(zhí)行器在起作用，不論如何，這樣的結(jié)果意味著在純Java的應(yīng)用中高通MSM8960會(huì)有較大的優(yōu)勢(shì)，甚至要比四核A9更好。Quadrant測(cè)試向來(lái)是熱門(mén)測(cè)試之一，我們也來(lái)對(duì)比一下，這里收集的是支持多核心的V2版，由于總分受IO影響過(guò)大，我們只看CPU和內(nèi)存。Quadrant V2的結(jié)果顯得相當(dāng)難以理解，S4的內(nèi)存性能有些異乎尋常的高，這或許是因?yàn)镼uadrant大體上是一個(gè)測(cè)試Java性能的程序，內(nèi)存測(cè)試結(jié)果受到了S4超高的Java效率影響，變成了虛擬機(jī)訪存效率測(cè)試而不是真正的內(nèi)存測(cè)試?？催^(guò)了這些理論性能測(cè)試，我們下面來(lái)看一下實(shí)際環(huán)境模擬的測(cè)試。首先采集的是Smartphone Benchmark 2012中反映CPU性能額Productivity項(xiàng)。雖然MSM8960有新架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，但是由于核心數(shù)量少，性能依然趕不上四核Cortex A9。瀏覽器測(cè)試也是實(shí)際應(yīng)用中很常見(jiàn)的項(xiàng)目，我們先看看Sunspider。時(shí)間越短越好，不過(guò)從雙核A9、雙核Krait到四核A9，差距并不大。因?yàn)镾unSpider測(cè)試的成績(jī)主要受到瀏覽器JS引擎的影響，與系統(tǒng)層面的優(yōu)化關(guān)系密切，因此差距不大是可以理解的。接下來(lái)是BrowserMark。BrowserMark的結(jié)果可以說(shuō)是一枝獨(dú)秀，除了Exynos 4 Quad以外，其它平臺(tái)基本處于同一水平，有趣的是不論Tegra3還是MSM8960，都不如上一代的Exynos 4210，這說(shuō)明三星在軟件上針對(duì)瀏覽器進(jìn)行的單獨(dú)優(yōu)化效果是遠(yuǎn)超其他廠家的。接下來(lái)我們看看3D性能。首先登場(chǎng)的自然是大名鼎鼎的GLBenchmark。Egypt場(chǎng)景使用了大量的Shader，尤其是Pixel Shader，比較看重GPU進(jìn)行像素處理的能力。為了避免分辨率的影響，我們采集的是720p Offscreen的數(shù)據(jù)。不出意料，Exynos 4 Quad再次奪得第一，MSM8960則不幸墊底。考慮到GPU功耗，這個(gè)結(jié)果實(shí)在是顯得相當(dāng)杯具。當(dāng)然像素性能一向不是高通的強(qiáng)項(xiàng)，因此我們換一個(gè)測(cè)試。Basemark ES2.0 Taiji是一個(gè)比較注重定點(diǎn)處理能力的測(cè)試，這個(gè)測(cè)試的結(jié)果又如何呢？測(cè)試統(tǒng)一在800×480分辨率下進(jìn)行。雖然依然落后于Exynos 4 Quad，但MSM8960在這個(gè)測(cè)試中進(jìn)步明顯，超過(guò)了Tegra3。不過(guò)Exynos 4 Quad似乎已經(jīng)跑到了屏幕刷新率上限（成績(jī)?yōu)?8.9FPS），所以實(shí)際性能有可能不止于此。最后我們來(lái)看看Nenamark V2。這也是一個(gè)比較注重頂點(diǎn)性能的測(cè)試。在新一代SoC面前，Nenamark2也敗下陣來(lái)，MSM8960和Exynos 4 Quad都跑到了屏幕刷新率的上限?？紤]到它們的GPU均為上一代超頻50％而來(lái)，因此應(yīng)該還是Exynos 4 Quad占有上風(fēng)。能耗比和同頻性能的初步探究和以往測(cè)試性能不同，由于存在兩種架構(gòu)和兩種核心數(shù)，所以這次我們嘗試更加深入一點(diǎn)，去計(jì)算了一下三大旗艦平臺(tái)在不同項(xiàng)目中的能耗比。除了Linpack以外，我們假定在測(cè)試中各個(gè)平臺(tái)的功耗均處于最大，數(shù)據(jù)采用之前的結(jié)果。MSM8260的功耗之前并未提及，根據(jù)估測(cè)應(yīng)當(dāng)在650毫瓦左右。下面先來(lái)比較一下CPU部分的性能功耗比，這里用MSM8960的性能作為單位1。接下來(lái)比較GPU部分?？梢钥吹剑珽xynos 4 Quad的能耗比在四個(gè)產(chǎn)品中是一枝獨(dú)秀的，這應(yīng)當(dāng)主要是32nm HKMG工藝的功勞。而MSM8960的能耗比雖然位居第二，但是和Exynos 4 Quad有著不小的差距，這意味著在未來(lái)將要推出的四核心Krait產(chǎn)品，如何權(quán)衡功耗和性能會(huì)成為一個(gè)麻煩的事情。GPU則對(duì)高通而言相當(dāng)不妙。Tegra3由于采用的是落后的40nm工藝，能耗比不理想是可以理解的，但S4已經(jīng)采用了28nm工藝（雖然工藝細(xì)節(jié)比較落后），再考慮到架構(gòu)上的巨大優(yōu)勢(shì)，不僅能耗比大幅落后，連性能都是如此，這樣的結(jié)果很難令人接受。很快，高通將會(huì)發(fā)布新一代的Adreno300系列GPU，宣稱(chēng)性能最高將達(dá)現(xiàn)有的四倍，實(shí)際泄露出的測(cè)試成績(jī)則比Exynos 4 Quad高了大約15％，幾乎達(dá)到Adreno225的兩倍。但如果高通無(wú)法提升自己GPU的能耗比，只是一味的去“堆”運(yùn)算單元，即便最終可以獲得強(qiáng)大的性能，這樣的提升也會(huì)變得毫無(wú)意義，畢竟便攜設(shè)備靠電池供電，不可能無(wú)限制的允許功耗的增大。能耗比之后，我們?cè)賮?lái)看看同頻性能。由于和四核產(chǎn)品對(duì)比同頻性能比較困難，因此這里我們用MSM8960與Exynos 4210進(jìn)行對(duì)比。從結(jié)果可以看出，驍龍S4的Krait核心在整體的執(zhí)行性能方面和Cortex A9互有勝負(fù)，并不像很多文章中所說(shuō)，“遠(yuǎn)超Cortex A9，與Cortex A15同級(jí)”。領(lǐng)先較多的三項(xiàng)中，Linpack源于Krait更高版本的VFP處理器，真正有實(shí)際意義的是Java性能，這點(diǎn)可能會(huì)在實(shí)際使用中帶來(lái)很大的區(qū)別?？傮w而言，Krait與Cortex A9的關(guān)系更多類(lèi)似于“基本持平”而并不是“遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩開(kāi)”。這個(gè)結(jié)果對(duì)高通而言可能有些沮喪，畢竟高通奉行的是兩年一升級(jí)的策略，驍龍S4在自己生命周期的起始階段無(wú)法徹底擊敗上一代架構(gòu)的對(duì)手，隨著下一代產(chǎn)品的陸續(xù)上市，Krait核心屆時(shí)會(huì)變得更加被動(dòng)。結(jié)論與展望：驍龍S4——起大早，趕晚集？看到這里，相信現(xiàn)在大家已經(jīng)對(duì)三位選手有了足夠的了解。驍龍S4確實(shí)是一顆優(yōu)秀的處理器，高通的策略很明顯——循序漸進(jìn)，隔代升級(jí)。高通自行開(kāi)發(fā)的處理器升級(jí)時(shí)間點(diǎn)和ARM是錯(cuò)開(kāi)的——ARM拿出Cortex A8，高通就有驍龍S3 A8改進(jìn)版；ARM拿出Cortex A9，高通就有驍龍S4 A9改進(jìn)版。通過(guò)架構(gòu)換代的時(shí)間差，高通贏得了針對(duì)Cortex A9的優(yōu)勢(shì)，但這個(gè)優(yōu)勢(shì)并并沒(méi)有太好的發(fā)揮出來(lái)，因?yàn)榕_(tái)積電工藝的問(wèn)題，驍龍S4問(wèn)世要比預(yù)定時(shí)間晚，而且它對(duì)普通A9處理器的優(yōu)勢(shì)要比想象的小，也許我們把它形容為“彌補(bǔ)了驍龍S3的劣勢(shì)”更加準(zhǔn)確一些。只要使用最先進(jìn)的工藝，現(xiàn)階段的四核Cortex A9處理器（如Exynos 4 Quad）依然可以達(dá)到與之相當(dāng)甚至更佳的性能。MSM8960的實(shí)際表現(xiàn)比較令人惋惜。其實(shí)高通本來(lái)可以在能耗比上表現(xiàn)得更好，只是放棄采用HKMG技術(shù)的決定令工藝的優(yōu)勢(shì)大打折扣。驍龍S4雖然在工藝和架構(gòu)上都進(jìn)行了升級(jí)，能耗比的提升依然比不過(guò)單純更換了新工藝的Cortex A9核心。能耗比決定了一顆芯片的適用范圍，以及它未來(lái)可能的發(fā)展方向和代價(jià)。MSM8960相對(duì)于Exynos 4 Quad平均能耗比低了大約40％，這意味著高通要實(shí)現(xiàn)相同的性能需要額外付出40％的功耗。如果三星愿意達(dá)到與高通同樣的功耗，就可以實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的性能，可以說(shuō)，擁有能耗比優(yōu)勢(shì)，就擁有了產(chǎn)品策略的主動(dòng)權(quán)。而這點(diǎn)在GPU上體現(xiàn)的更加明顯?？梢哉f(shuō)，高通如果不能以五倍以上的幅度去提升Adreno系列GPU的能耗比，在未來(lái)高端手機(jī)競(jìng)爭(zhēng)中將很有可能處于下風(fēng)，因?yàn)橛螒蛴肋h(yuǎn)是硬件發(fā)展的最大推動(dòng)力。事實(shí)也是如此，MSM8960雖然在日常使用中的確非常省電，但是在游戲中的發(fā)熱卻相當(dāng)?shù)拇?，APQ8064實(shí)現(xiàn)了超過(guò)兩倍于現(xiàn)有的性能，如果需要消耗超過(guò)兩倍于現(xiàn)有的功耗，那么對(duì)于最終產(chǎn)品而言，這款GPU無(wú)疑會(huì)成為一場(chǎng)災(zāi)難。我們看到APQ8064的官方開(kāi)發(fā)套件第一次以平板的形式提供，高通對(duì)其的定位也是平板，這也從另一個(gè)方面說(shuō)明了這顆芯片功耗可能不是太理想。最后，不得不承認(rèn)的是，Tegra3在這一輪競(jìng)爭(zhēng)中綜合表現(xiàn)確實(shí)與兩位對(duì)手有一定差距，最大的遺憾就是落后工藝帶來(lái)的巨大功耗。但是對(duì)于nVIDIA而言，Tegra3已經(jīng)完成了它的歷史使命，作為第一款問(wèn)世的四核SoC，Tegra3犧牲了能耗換取的時(shí)間和價(jià)格優(yōu)勢(shì)已經(jīng)讓它成為了目前市場(chǎng)上最普遍的四核產(chǎn)品，從這點(diǎn)來(lái)看，我們似乎也不能過(guò)多的責(zé)怪它。Tegra3的綜合性能與驍龍S4表現(xiàn)互有勝負(fù)，只要廠家針對(duì)散熱處理到位，這顆處理器在大尺寸手機(jī)或者平板上依然具備強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力。畢竟Tegra3的殺手锏是價(jià)格——不論是Exynos 4 Quad，還是MSM8960，或是即將問(wèn)世的APQ8064，都不可能成為199美元級(jí)設(shè)備的核心，而Tegra3能。無(wú)論如何，驍龍S4的處境都有些尷尬——半代架構(gòu)換代積累的時(shí)間優(yōu)勢(shì)幾乎被臺(tái)積電不爭(zhēng)氣的工藝進(jìn)度浪費(fèi)殆盡，A9/A15混合結(jié)構(gòu)帶來(lái)的性能優(yōu)勢(shì)，又被對(duì)手加倍處理核心、使用最先進(jìn)工藝等手段輕易抵消，屬于典型的起了個(gè)大早，趕了個(gè)晚集。尾聲：螳螂捕蟬 黃雀在后談到手機(jī)處理器，有一個(gè)巨大的影響因素我們永遠(yuǎn)無(wú)法忽視，那就是ARM本身。經(jīng)過(guò)數(shù)年磨礪，ARM架構(gòu)早已控制了智能手機(jī)市場(chǎng)大半江山，作為規(guī)則制定者，ARM的一舉一動(dòng)都將對(duì)市場(chǎng)產(chǎn)生強(qiáng)大影響。不論是四核心Tegra3、獵戶座，還是架構(gòu)領(lǐng)先的驍龍S4，它們都將在半年后迎來(lái)強(qiáng)勁的挑戰(zhàn)，那就是ARM全新一代移動(dòng)處理器架構(gòu)Cortex A15。根據(jù)目前零散的實(shí)際測(cè)試性能以及理論分析，Cortex A15不論是相對(duì)于Cortex A9還是Krait的提升都將非常明顯，德州儀器（TI）的演示中甚至出現(xiàn)了單項(xiàng)測(cè)試中同頻性能Cortex A15超越Cortex A9接近8倍的恐怖結(jié)果。雖然現(xiàn)階段Cortex A15的功耗暫時(shí)無(wú)法用于手機(jī)產(chǎn)品，但ARM已經(jīng)宣布了一項(xiàng)名為big.LITTLE的技術(shù)，即用Cortex A15搭配低功耗處理器Cortex A7的方式，讓程序和系統(tǒng)可以無(wú)縫的在兩顆核心中切換，并利用Cortex A15的高性能與Cortex A7的高能源效率實(shí)現(xiàn)功耗和性能的平衡。這個(gè)技術(shù)與Tegra3上采用的“4+1架構(gòu)”很像，但是整合程度要深入的多，效果和適用范圍自然也會(huì)大大提升。就目前的資料，下一代產(chǎn)品上，nVIDIA會(huì)繼續(xù)開(kāi)發(fā)自家的vSMP技術(shù)，而OMAP5已經(jīng)確認(rèn)整合的是Cortex M4而非A7，因此三星可能成為第一個(gè)將big.LITTLE技術(shù)帶進(jìn)現(xiàn)實(shí)的廠商。而高通則會(huì)比較頭痛，因?yàn)轵旪圫4已經(jīng)出招完畢，而對(duì)手的絕招——Cortex A15還未到來(lái)。驍龍S4不僅要在明年繼續(xù)作為當(dāng)家花旦去面對(duì)Cortex A15的狂轟濫炸，甚至靠犧牲性能換來(lái)的功耗降低在big.LITTLE的面前也可能會(huì)黯然失色。2012年注定是一個(gè)過(guò)渡之年，雖然三星、高通、nVIDIA都在今年拿出了新的旗艦SoC，但真正的大戲尚未上演。根據(jù)時(shí)間規(guī)劃，nVIDIA將在2013年初推出基于Cortex A15的新一代SoC——Tegra4，而德州儀器公司在放棄了整個(gè)2012年后，也將在2012年底到2013年初推出基于Cortex A15的OMAP5產(chǎn)品線。至于三星，早在今年二季度就已經(jīng)量產(chǎn)了世界上第一款Cortex A15處理器，即Exynos 5 Dual，在2012年底到2013年初這段時(shí)間很有可能會(huì)推出第二代Cortex A15 SoC。ARM公司將Cortex A15稱(chēng)為“ARM架構(gòu)有史以來(lái)最大的一次飛躍”，那些追求極致性能的用戶可以暫時(shí)捂住自己的錢(qián)包，等到A15時(shí)代到來(lái)后再做決定。而對(duì)于實(shí)用主義者而言，現(xiàn)今的四核獵戶座、Tegra3、驍龍S4都是不錯(cuò)的選擇——最出彩的四核獵戶座成本最高，綜合表現(xiàn)較差的Tegra3卻擁有無(wú)可比擬的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，驍龍S4則剛好夾在中間，它們之間的勝負(fù)，將更多的取決于實(shí)際產(chǎn)品。這個(gè)結(jié)果對(duì)于高通而言是難以接受的。很快，高通將推出新一代驍龍S4 Pro處理器APQ8064，它的四核心結(jié)構(gòu)相當(dāng)于把兩個(gè)驍龍S4拼到了一起，集成的顯示芯片也更新為Adreno 320，高通的意圖很明顯——用這塊處理器豎立絕對(duì)性能優(yōu)勢(shì)，與NV、三星的四核A9產(chǎn)品劃清界限。