群雄爭(zhēng)霸——主流手機(jī)處理器格局淺析

強(qiáng)尼

無(wú)論桌面還是移動(dòng)，處理器無(wú)疑是驅(qū)動(dòng)所有結(jié)構(gòu)工作的核心動(dòng)力；在移動(dòng)領(lǐng)域除了ARM這個(gè)家長(zhǎng)在為需要高性能低功耗的嵌入式領(lǐng)域設(shè)計(jì)規(guī)范之外，高通、NV、三星以及新晉Intel都積極的在此規(guī)范之上、依靠自己在計(jì)算、通信、圖形各個(gè)領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)長(zhǎng)處打磨著專(zhuān)屬自己的處理器平臺(tái)。

幾年的爭(zhēng)斗催生了移動(dòng)領(lǐng)域以遠(yuǎn)大于PC領(lǐng)域的前進(jìn)速度誕生著新品，當(dāng)然其中有的叱咤風(fēng)云有的黯然離場(chǎng)有的后來(lái)居上；對(duì)不同平臺(tái)的選擇也直接影響到你在用手機(jī)時(shí)所看重的應(yīng)用場(chǎng)景——究竟是偏重多核的性能、寡核的功耗表現(xiàn)，還是GPU的游戲表現(xiàn)——于是如今的移動(dòng)市場(chǎng)又被怎樣的格局劃分，或許應(yīng)該成為你所應(yīng)該知道的一部分。

雄霸90%以上份額的ARM陣營(yíng)

俗話(huà)說(shuō)一流的公司賣(mài)標(biāo)準(zhǔn)，在手機(jī)芯片領(lǐng)域ARM就是以這樣的身份存在的；除了剛剛商用并不算久的Intel Atom平臺(tái)（智能手機(jī)領(lǐng)域的Atom），我們所見(jiàn)到的智能手機(jī)處理器幾乎都源自ARM所設(shè)立的標(biāo)準(zhǔn)。ARM公司通過(guò)出售芯片技術(shù)授權(quán)，建立起新型的微處理器設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售商業(yè)模式，并將其授權(quán)給世界上許多著名的半導(dǎo)體、軟件和OEM廠商（后面提到的高通、NV等），每個(gè)廠商得到的都是一套獨(dú)一無(wú)二的ARM相關(guān)技術(shù)及服務(wù)。也就是說(shuō)不賣(mài)產(chǎn)品，只賣(mài)配方。

相比PC平臺(tái)，移動(dòng)領(lǐng)域所需要的計(jì)算并不復(fù)雜，因此ARM的優(yōu)勢(shì)就在于利用精簡(jiǎn)指令集RISC在有限的手機(jī)硬件上實(shí)現(xiàn)性能和功耗的雙豐收；這也正是一直沿襲CISC復(fù)雜指令集的Intel在移動(dòng)領(lǐng)域所望其項(xiàng)背的地方，Atom也在一直被質(zhì)疑功耗對(duì)于手機(jī)平臺(tái)來(lái)說(shuō)過(guò)大。

整個(gè)ARM的體系非常之龐大，智能手機(jī)所涉及到的主要是基于ARMv7A指令集設(shè)計(jì)的Cortex-A5、A7、A9以至A15架構(gòu)。目前A15的雙核處理器由三星首次推出，而四核首次露面則是NVIDIA的Tegra4，代表著目前最高性能的A15還未大面積出現(xiàn)。而對(duì)于未來(lái)ARM也已經(jīng)公布了基于ARMv8 64位指令集的第一套處理器“Cortex-A50系列”，并且劍指企業(yè)級(jí)服務(wù)器領(lǐng)域。

四系列覆蓋 高通驍龍?zhí)幚砥?/p>

高通的驍龍系列如今應(yīng)該是個(gè)機(jī)友圈家喻戶(hù)曉的名字，即使你對(duì)此一無(wú)所知，那么去年末今年初“5英寸四核1080p”旗艦機(jī)的大肆轟炸也應(yīng)該讓你知道所有的平臺(tái)都采用的是高通驍龍Krait架構(gòu)的S4 Pro APQ8064。

不同于多數(shù)廠商采用的標(biāo)準(zhǔn)ARM Cortex架構(gòu)，Krait是高通在ARMv7-A指令集的基礎(chǔ)上自主設(shè)計(jì)的、采用28納米工藝的全新處理器微架構(gòu)。能夠?qū)崿F(xiàn)每個(gè)內(nèi)核最高運(yùn)行速度可達(dá)2.5GHz，較高通第一代的Scorpion CPU微架構(gòu)在性能上提高60%以上，并將功耗降低65%。

高通驍龍平臺(tái)特色

如今驍龍所獨(dú)有的Krait架構(gòu)的特點(diǎn)在于將微架構(gòu)設(shè)計(jì)為異步對(duì)稱(chēng)式多核處理器系統(tǒng)（aSMP），相比當(dāng)前的同步SMP架構(gòu)，在aSMP中每個(gè)內(nèi)核都擁有獨(dú)立的時(shí)鐘、電壓和二級(jí)緩存，這使每個(gè)CPU內(nèi)核都能夠根據(jù)處理的工作類(lèi)型，以最有效的電壓和頻率運(yùn)行，從而獲得最佳功耗。

此外，高通平臺(tái)的特色還在于SoC出色的All-in-One整合能力和為低端市場(chǎng)提供的QRD方案——其中整合能力表現(xiàn)為將CPU、GPU、3G/4G移動(dòng)基帶、gpsOne引擎、視頻解碼支持、顯示屏支持、攝像頭支持等統(tǒng)一整合到SoC當(dāng)中。

高通驍龍重點(diǎn)產(chǎn)品對(duì)比

高通平臺(tái)目前在中高端智能手機(jī)領(lǐng)域非常普遍，200/400/600/800系列的劃分直接對(duì)應(yīng)了從入門(mén)到旗艦級(jí)別的各個(gè)類(lèi)型平臺(tái)。在新的系列命名之前廣為流行的還是驍龍S4系列，從Play到Prime分別定位低中高端，除Play系列采用Cortex-A5架構(gòu)之外，其他均采用自由的Krait架構(gòu)，并且均為先進(jìn)的28nm制程。

而且去年底以來(lái)Android陣營(yíng)的旗艦機(jī)都采用了驍龍S4或600系列的處理器，甚至蔓延到了Windows Phone 8系統(tǒng)以及新誕生的Blackberry 10系統(tǒng)，諾基亞920、HTC 8X等以及黑莓Z10均以驍龍MSM8960作為處理器。

高通驍龍平臺(tái)代表手機(jī)

高通的地盤(pán)奇大，明星機(jī)型因此眾多；不過(guò)其在中國(guó)市場(chǎng)打開(kāi)名聲很大程度要?dú)w功于小米手機(jī)的影響力；跑分神器讓人了解了當(dāng)初MSM8260的性能長(zhǎng)處，小米手機(jī)2更是采用了S4 Pro級(jí)別也就是后來(lái)驅(qū)動(dòng)很多5英寸四核1080p進(jìn)行的APQ8064。除此以外，諾基亞的Windows Phone從800開(kāi)始就以驍龍S2的8255作為處理器，到920時(shí)代仍然沿用雙核8960。

驍龍系列最近一次的爆發(fā)，當(dāng)然要數(shù)去年底HTC Butterly的推出所引起的各品牌5英寸、四核、1080p屏幕旗艦機(jī)的層出不窮，隨后OPPO Find 5、索尼Xperia Z、LG Optimus G Pro等等紛紛以非常相似的硬件配置登場(chǎng)，而它們背后正是驍龍S4 Pro處理器的支持。

獨(dú)特4+1結(jié)構(gòu) NVIDIA Tegra處理器

如果說(shuō)高通的傳統(tǒng)在于無(wú)線通信，那么NVIDIA是大家熟知的PC時(shí)代的圖形專(zhuān)家；Tegra是NVIDIA于2008年洞察到移動(dòng)領(lǐng)域的巨大潛力，而適時(shí)推出的基于ARM構(gòu)架通用處理器品牌。

“4+1”協(xié)處理器

自從Tegra3起，NVIDIA開(kāi)始在Tegra處理器當(dāng)中采用為功耗考慮的獨(dú)特“4+1結(jié)構(gòu)”，特色在于在“動(dòng)態(tài)待機(jī)”（即運(yùn)行后臺(tái)進(jìn)程）和音樂(lè)、視頻播放這種低負(fù)載任務(wù)時(shí)，全部四個(gè)主核心皆關(guān)閉節(jié)能，僅留下協(xié)核心運(yùn)行。而在運(yùn)行需要更高性能的應(yīng)用時(shí)，則按需逐個(gè)開(kāi)啟主核心，同時(shí)關(guān)閉協(xié)核心。

GeForce ULP

另外GeFroce ULP的加入讓Tegra平臺(tái)從2代開(kāi)始擁有獨(dú)享的NVIDIA專(zhuān)用游戲?qū)^(qū)TegraZone，專(zhuān)門(mén)的優(yōu)化使得Tegra平臺(tái)游戲具備分辨率更高的紋理、高動(dòng)態(tài)范圍（HDR）照明、各種鏡頭光暈和更加絢麗的爆炸效果。

NVIDIA Tegra重點(diǎn)產(chǎn)品對(duì)比

Tegra2已經(jīng)漸漸離我們遠(yuǎn)去；不過(guò)采用雙核Cortex A9架構(gòu)、最高主頻可達(dá)1.2GHz的Tegra2平臺(tái)還是給我們留下了不少代表作為，諸如LG Optimus 2X，摩托羅拉Artix 4G、Xoom，宏碁A500，華碩 Eee Pad TF101，戴爾Streak 10 Pro等等。

至2011年移動(dòng)領(lǐng)域首款四核處理器Tegra3誕生，Tegra3（代號(hào)“Project Kal-El”）采用了獨(dú)特的4+1結(jié)構(gòu)，內(nèi)置一個(gè)協(xié)處理核心，NVIDIA將這種架構(gòu)稱(chēng)為vSMP（可變對(duì)稱(chēng)多處理，Variable Symmetric Multiprocessing）。而全球首個(gè)四核Cortex-A15架構(gòu)的處理器Tegra4在今年CES上面發(fā)布，采用了和Tegra3同樣的4+1設(shè)計(jì)，配有72顆GeForce GPU核心，使用28nm制程，據(jù)稱(chēng)在顯示性能方面是Tegra3的六倍。雖然沒(méi)有成品的推出，但是開(kāi)發(fā)平臺(tái)泄露的種種數(shù)據(jù)表明Tegra4無(wú)論綜合性能還是圖形性能都有十分的潛力。

除了Tegra4，NVIDIA也在今年3月公布了遠(yuǎn)至2015年的移動(dòng)平臺(tái)路線圖。其中代號(hào)為L(zhǎng)ogan（或者Tegra 5）的平臺(tái)將采用Kepler架構(gòu)GPU，引入CUDA 5.0并且彌補(bǔ)Tegra 4并不支持OpenGL 3.0的遺憾而直接支持OpenGL 4.3。據(jù)悉Tegra 5將會(huì)帶來(lái)并行計(jì)算、曲面細(xì)分、計(jì)算著色器、幾何著色器等等全套高級(jí)特性。

NVIDIA Tegra平臺(tái)代表手機(jī)

除了Tegra2時(shí)代的摩托Atrix 4G以及Xoom平板等，伴隨Tegra3處理器出現(xiàn)的首款四核并以拍照為特色的HTC One X讓更多人認(rèn)識(shí)到這一平臺(tái)；隨后中興U950、U986，LG Optimus 4X HD等智能手機(jī)，以及谷歌的Nexus7平板，微軟的Windows RT系統(tǒng)平板Surface也采用了這一平臺(tái)。可能你會(huì)聽(tīng)到某些產(chǎn)品采用“5核”這樣的宣傳策略，其實(shí)就是指的Tegra3。

GALAXY銀河閃耀 三星Exynos平臺(tái)

三星自從GALAXY系列智能機(jī)誕生就勢(shì)如破竹的統(tǒng)治了大半個(gè)Android市場(chǎng)，于是自家推出的Exynos平臺(tái)也越來(lái)越為更多人所熟知；首款Exynos品牌的產(chǎn)品為4210，擁有兩枚主頻為1.2 GHz的Cortex-A9通用處理核心，擁有32/32 KB I/D Cache， 1 MB L2 Cache，并且集成Mali-400MP GPU。它應(yīng)用于當(dāng)初大紅大紫的GALAXY SII和GALAXY Note，以及魅族MX。

三星Exynos平臺(tái)特色

說(shuō)起來(lái)三星的Exynos并無(wú)太多突出的特色，既無(wú)自己設(shè)計(jì)的架構(gòu)、又沒(méi)有“4+1”這樣的協(xié)處理模式；不過(guò)它的強(qiáng)大性能以及穩(wěn)定性和所采用的Mali GPU良好的兼容性也堪稱(chēng)低調(diào)內(nèi)斂的優(yōu)勢(shì)，正是憑借這些才默默捧紅了三星GALAXY系列的二三四代機(jī)型。

三星Exynos平臺(tái)重點(diǎn)產(chǎn)品

正式沿用Exynos品牌之后，繼上面提到的4210之后，三星GALAXY S3誕生時(shí)帶來(lái)了四核Exynos 4412，Cortex-A9架構(gòu)，32nm HKMG制程，支持雙通道LPDDR2 1066。Exynos 4412四核處理器仍然集成Mali-400MP GPU，但三星公司已將這顆圖形處理器主頻由此前的266MHz提升至400MHz。應(yīng)用于S3以及后來(lái)的Note II。

向來(lái)站在硬件配置頂峰的三星今年帶來(lái)了Exynos Octa——首個(gè)基于ARM big.LITTLE架構(gòu)的雙四核心處理器，采用四核Cortex-A15代表“超高性能”的集群和四核Cortex-A7代表“功耗節(jié)省”的集群組合；綜合表現(xiàn)方面據(jù)官方稱(chēng)將比上一代Exynos處理器性能提升70%，而功耗可以下降20%。

三星Exynos平臺(tái)代表手機(jī)

Exynos處理器目前除了三星GALAXY SII/S3以及Note/Note II等在用之外，還有魅族MX、聯(lián)想K860等產(chǎn)品使用，不過(guò)并不采用Exynos品牌命名；雖然并沒(méi)有太多像之前兩家亮眼的技術(shù)加入，但是整個(gè)平臺(tái)由于采用的是Mali-400MP，除了性能表現(xiàn)之外游戲兼容性還是很不錯(cuò)的，就實(shí)際測(cè)試來(lái)說(shuō)不太經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)其他平臺(tái)常見(jiàn)的游戲場(chǎng)景貼圖錯(cuò)誤。

借性?xún)r(jià)比遍地開(kāi)花 聯(lián)發(fā)科MTK平臺(tái)

頂著山寨之王帽子的聯(lián)發(fā)科在智能手機(jī)時(shí)代雖然依舊在中低端徘徊，但是卻依靠高性能低功耗低成本的策略搶占了非常大的市場(chǎng)，2012年6月MT6577才剛發(fā)布，而就2012年的千元機(jī)市場(chǎng)來(lái)說(shuō)就幾乎無(wú)一不MT6577。

聯(lián)發(fā)科2011年9月推出第一款面向智能手機(jī)設(shè)計(jì)的處理器——MT6573，2012年2月份推出基于Cortex-A9架構(gòu)的MT6575，主頻首次達(dá)到1GHz，6月份推出雙核Cortex-A9架構(gòu)的MTK6577。

聯(lián)發(fā)科MTK平臺(tái)特色

“雙核Cortex-A9、頻率1.0-1.2GHz、PowerVR 531、支持1280x720分辨率屏幕”的組合，還有雙卡雙待的標(biāo)配，看起來(lái)對(duì)于新手來(lái)說(shuō)還算夠用，不得不說(shuō)聯(lián)發(fā)科的出現(xiàn)對(duì)于中國(guó)市場(chǎng)龐大的功能機(jī)用戶(hù) 向智能機(jī)轉(zhuǎn)型的趨勢(shì)起到了很大作用。也許手握三星蘋(píng)果HTC這些品牌高端機(jī)型的用戶(hù)看不上這樣千篇一律的路數(shù)，但是確實(shí)有用。

于是乘勝追擊的聯(lián)發(fā)科推出了四核產(chǎn)品MT6589，內(nèi)置四個(gè)Cortex-A7架構(gòu)核芯，集成PowerVR SGX544圖形處理器，支持720p（1080×720像素）的屏幕、1300萬(wàn)像素?cái)z像頭和1080p視頻播放。雖然達(dá)到四核水平但目前來(lái)看整體性能 相比其他四核并無(wú)太多亮眼之處，或許還需要價(jià)格來(lái)打天下。

聯(lián)發(fā)科MTK平臺(tái)代表機(jī)型

至于采用MT6577或者M(jìn)T6589平臺(tái)的就比較好認(rèn)了，目前采用的品牌也都非常多，多為國(guó)產(chǎn)，一般以雙核1GHz或者1.2GHz作為宣傳并且不怎么突出處理器品牌的一般就非MTK莫屬。雖然身份并不是太高，但是穩(wěn)定性與性?xún)r(jià)比還是很合適的。

不食人間煙火的蘋(píng)果A系列平臺(tái)

蘋(píng)果向來(lái)是個(gè)奇葩，雖然嘴上毫不強(qiáng)調(diào)硬件性能，但是背地里總能把iOS優(yōu)化的在怎樣的硬件上都無(wú)比流暢；大多數(shù)時(shí)候甚至單核800MHz所實(shí)現(xiàn)的流暢度都成了Android陣營(yíng)雙核甚至四核產(chǎn)品的秒殺對(duì)象。蘋(píng)果此前的處理器都來(lái)自于三星，但畢竟處理器是整個(gè)硬件平臺(tái)的核心，為了避免泄露太多的技術(shù)細(xì)節(jié)蘋(píng)果也招兵買(mǎi)馬開(kāi)始自己設(shè)計(jì)芯片。

于是iPhone 4得以搭配A4處理器誕生，僅僅單核水平、工作頻率固定在1GHz（iPhone 4為800MHz）的iPhone 4的流暢程度目前依然是許多Android產(chǎn)品所無(wú)法比擬的；隨后推出的A5處理器可以自行改變運(yùn)行頻率，并且從Cortex-A8架構(gòu)提升至A9，采用雙核配置。

當(dāng)然更讓我們驚訝的還是雙核CPU+三個(gè)GPU核心的A6這顆奇葩，雖然基于ARMv7指令集，但A6是蘋(píng)果第一款非標(biāo)準(zhǔn)ARM架構(gòu)處理器，全手工排布使得A6處理器為iOS系統(tǒng)做出更多優(yōu)化，從而獲得了更好的性能較之A5處理器。A6處理器性能是前者的兩倍，而在實(shí)際使用階段，配備A6處理器的iPhone 5應(yīng)用加載速度更快，Pages加載速度達(dá)到之前的2.1倍，Keynote加載速度也有之前的1.7倍。

不過(guò)話(huà)說(shuō)回來(lái)，在蘋(píng)果這樣軟硬件一家包攬的世界里，單純討論硬件性能是沒(méi)有什么意義的；按照蘋(píng)果的邏輯不會(huì)一味擴(kuò)張性能，而是要在性能、功耗以及iOS的用戶(hù)體驗(yàn)三方面尋求權(quán)衡；對(duì)于蘋(píng)果什么也不必猜測(cè)，只需要等待一個(gè)個(gè)驚喜。

跨行后起之秀 Intel X86平臺(tái)

拋開(kāi)龐大的ARM陣營(yíng)，移動(dòng)領(lǐng)域還有另外一位重量級(jí)選手——Intel。就年齡來(lái)說(shuō)，Intel算是新人；可是就資歷和經(jīng)驗(yàn)來(lái)說(shuō)可一點(diǎn)兒都不年輕。Intel在智能手機(jī)的平臺(tái)讓我們所熟知來(lái)自于與聯(lián)想共同推出的K800，隨后采用升級(jí)版——Atom Z2480單核2GHz處理器的摩托羅拉MT788真正大放異彩，打破了長(zhǎng)久以來(lái)單純論“核戰(zhàn)爭(zhēng)”的局面——你有多核我有單核多線程，還要算跑分？單核秒殺你絕大多數(shù)雙核，由此x86與ARM的戰(zhàn)爭(zhēng)也逐漸拉開(kāi)。

超線程、睿頻、Smart Idle

雖然在核心數(shù)上并不占優(yōu)，但是Intel Atom處理器支持PC上才有的超線程技術(shù)，確保處理器能并行執(zhí)行兩個(gè)指令線程，以單核模擬雙核環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了當(dāng)前多任務(wù)環(huán)境下的性能和系統(tǒng)響應(yīng)能力。實(shí)際的性能測(cè)試也顯示它在核心方面足夠具備以一敵二、以二敵四的能力。

除此之外，睿頻技術(shù)的采用使得處理器能夠動(dòng)態(tài)突破到更高的性能，讓智能手機(jī)能按照需求提供更高的性能，并優(yōu)化功耗。額外的Smart Idle Technology技術(shù)可以讓CPU核心和處理器其他部分關(guān)閉時(shí)，操作系統(tǒng)依然保持待命的開(kāi)啟狀態(tài)。

既然性能不是問(wèn)題，大家選擇Intel平臺(tái)所存在的顧慮就可能是由于x86與ARM所采用的指令集的不同，造成為ARM設(shè)計(jì)的Android系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用程序無(wú)法在x86上面正常運(yùn)行。其實(shí)X86平臺(tái)已經(jīng)為此做出了不少努力，通過(guò)BT轉(zhuǎn)換將ARM指令轉(zhuǎn)換為X86可以識(shí)別的形式再進(jìn)一步執(zhí)行。

Intel X86平臺(tái)代表手機(jī)

作為為國(guó)內(nèi)用戶(hù)所熟知的聯(lián)想首部Intel X86架構(gòu)處理器的手機(jī)K800，擁有1.6GHz主頻，單核性能表現(xiàn)彪悍直逼主流雙核處理器水平，也可以兼容大多數(shù)應(yīng)用；但當(dāng)時(shí)來(lái)說(shuō)對(duì)于游戲的兼容性尚且不夠完善。此后推出的摩托羅拉MT788則更加成熟，而在我們之前做過(guò)的很多測(cè)試當(dāng)中，Atom平臺(tái)的產(chǎn)品無(wú)論性能還是功耗都足夠讓人滿(mǎn)意。如果說(shuō)K800只是簡(jiǎn)單地試水，聯(lián)想K900看起來(lái)更加來(lái)勢(shì)洶洶；Intel Clover Trail+平臺(tái)的露面再一次選擇了聯(lián)想，而K900更是一款外觀與性能并駕齊驅(qū)的高端定位機(jī)型。

幾年的爭(zhēng)斗催生了移動(dòng)領(lǐng)域以遠(yuǎn)大于PC領(lǐng)域的前進(jìn)速度誕生著新品，對(duì)不同平臺(tái)的選擇也直接影響到你在用手機(jī)時(shí)所看重的應(yīng)用場(chǎng)景——究竟是偏重多核的性能、寡核的功耗表現(xiàn)，還是GPU的游戲表現(xiàn)——于是如今的移動(dòng)市場(chǎng)又被怎樣的格局劃分，或許應(yīng)該成為你所應(yīng)該知道的一部分。□