輕松讀懂移動(dòng)處理器 CPU微架構(gòu)全解析
在本文中,我們首先指出了當(dāng)前手機(jī)、平板電腦所使用的應(yīng)用處理器與平時(shí)大家接觸的電腦仍然存在巨大的性能差別,以性能來看的話,可能是 6~10 年的距離。
由于電池和散熱的限制,移動(dòng)應(yīng)用處理器不可能像臺(tái)式處理器那樣相對(duì)較少地考慮耗電問題,對(duì)移動(dòng)應(yīng)用處理器來說,所有的一切都得圍繞一個(gè)詞進(jìn)行:省電。
省電不只光靠制程上的改進(jìn),還有芯片本身的設(shè)計(jì)也是極為重要的,例如英特爾的 Atom 在實(shí)驗(yàn)室的時(shí)候采用了 6T(單位元六個(gè)晶體管)的 Cache 設(shè)計(jì),速度和面積都不錯(cuò),但是為了省電,后來上市的產(chǎn)品轉(zhuǎn)用了 8T(單位元八個(gè)晶體管),這樣的設(shè)計(jì)會(huì)增加不少面積,但是更省電了,類似這樣犧牲芯片面積換取功率控制的措施在移動(dòng)應(yīng)用處理器上比比皆是。
不過差距并非完全來自于處理器本身,像 Android 這個(gè)操作系統(tǒng),程序是跑在一個(gè) Google 自己做的虛擬機(jī)上面,絕大部分 apk 的開發(fā)語言都是 Java,這使得問題變得更加嚴(yán)重。
在這個(gè)博客里,博主采用 C 和 Java 兩個(gè)版本的程序在 Android 上作對(duì)比,得出的差別是 C 版本跑了 8 秒,而 Java 是 57 秒。類似這樣的區(qū)別在 C 和 Java 的對(duì)比上其實(shí)比比皆是甚至往往會(huì)出現(xiàn)更加巨大的差別。
所以這邊架構(gòu)師和半導(dǎo)體工廠絞盡腦汁做了一個(gè)性能/耗電比非常出色的產(chǎn)品,但是如果碰上使用 Java 來編寫性能敏感型應(yīng)用的時(shí)候往往會(huì)被 Android 毫不留情地從工業(yè)時(shí)代打回石器時(shí)代,而臺(tái)式機(jī)這邊已經(jīng)是太空時(shí)代,差距就這么明顯。
這就是一個(gè)整天吹噓所謂“手機(jī)看大片”的移動(dòng)時(shí)代的悲哀,但愿可以快點(diǎn)結(jié)束。
寫了這么多東西,肯定有人不耐煩了:你說這么多屁話有啥用,直接告訴老子什么處理器最好不就得了。
就等你這句話,因?yàn)檫@個(gè)問題一點(diǎn)都不難回答。
從上面大家可以得知,軟件對(duì)性能的影響,所以從現(xiàn)實(shí)出發(fā),我推薦大家都選擇 iOS 下的產(chǎn)品,因?yàn)檫@個(gè)操作系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的開發(fā)平臺(tái)基本上都是使用本機(jī)語言代碼編譯程序的。
這是一個(gè)技術(shù)正確的回答,但是“政治”上未必正確,因?yàn)?Android 的廠商實(shí)在太多了,相關(guān)的用戶群也是海量級(jí),隨便一口口水就能把我給淹沒掉,所以還是需要給這個(gè)用戶群體推薦的。
如果以已經(jīng)發(fā)布的產(chǎn)品,我傾向于像 N 記 Tegra 4 這個(gè)產(chǎn)品,它有一些比較特別之處。首先,它是集成了 Cortex-A15 四核處理器,這是高通 Krait 架構(gòu)不可能相提并論的微架構(gòu),其次是它的 GPU 部分,雖然不太可能比得上 iPad 4 中 A6X 采用的 PowerVR SGX 554MP4,但是性能和其他同級(jí)產(chǎn)品的最快圖形內(nèi)核相比應(yīng)該也是叮當(dāng)馬頭,要知道 Tegra4 的芯片面積只有 80mm^2 級(jí)別,而 A6X 已經(jīng)達(dá)到 123mm^2。還有就是 N 記似乎和游戲業(yè)界比較熟絡(luò),對(duì)于希望手機(jī)玩玩游戲的人來說更有保障。
什么?對(duì)游戲不感興趣,那就挑個(gè)聯(lián)發(fā)科的四核 Cortex-A5 手機(jī)好了,最省功夫。
由于 Ti、ST-愛立信的退出,現(xiàn)在移動(dòng)應(yīng)用處理器的廠商雖然看似熱鬧,但是已經(jīng)露出了一些紅海的跡象,或者說骨頭變硬了、肉變少了,將來剩下的廠商必定是具備較強(qiáng)大技術(shù)儲(chǔ)備和充足資金支持的。
英特爾是最具這樣特征的公司,他們的下一代 Atom 腳步正越來越近,亂序執(zhí)行的引入和比所有對(duì)手提前一年導(dǎo)入的 22 納米制程勢(shì)必引來業(yè)界對(duì)英特爾在移動(dòng)應(yīng)用處理器上前所未有的重視,至少對(duì)我來說就很有點(diǎn)當(dāng)年 Pentium 升級(jí) Pentium Pro 的期待?!?
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