ARM架构处理器派系解读
跨年对决
高通:霸主的觉醒
要解读ARM架构处理器市场,高通绝对是绕不开的话题。无论是2015年不如人意的骁龙810,还是2016年众望所归的骁龙820,都值得花费大量笔墨。高通在2014年手机市场上奠定了自己的霸主地位,当年整个安卓市场的旗舰机型,包括三星的S5和N o t e 4都在大部分地区使用了骁龙801和骁龙805。不过64位处理器的快速发展,似乎打了高通一个措手不及,骁龙810怎么看都像是个匆匆上马、完成度不高的方案。
第一款正式开卖的骁龙810机型LG G Flex 2就遭遇了过热降频的问题。
在还未正式上市之前,坊间就一直有关于骁龙810过热的传闻,高通公司看到这样的传闻后立刻辟谣,然后LG G Fl ex 2一上市就狠狠地打脸,过热降频让大家对骁龙810产生了怀疑。随后,HTC M9、nubia Z9 Max、索尼Z3+等机型接连遭遇过热降频问题,骁龙810发
热问题被坐实。于是一个非常有趣的现象出现了,不少厂家(如一加、乐视、小米、索尼等)都把自己如何解决骁龙810发热降频的问题作为发布会的核心内容之一。比如改写底层调度策略、采用双热管+硅脂散热等。另外一些厂商则把目光投向了高通2015年的次旗舰处理器
骁龙808,比如LG的年度旗舰G4、摩托罗拉的年度旗舰X Style、奇酷手机旗舰版等。
骁龙808和骁龙810在硬件上的区别
从规格对比中我们可以看出,骁龙810和骁龙808的区别在于少了两个A57核心,GPU是Adreno 418而非Adreno 430,此外还有内存带宽的区别,其它包括制程工艺都一样。从LG G4来看,骁龙808在发热降频上确实比骁龙810要好得多,骁龙808的A57大核能够更加积极地开启,不像某些骁龙810机型,除了跑分外A57核心很少参与到日常的操作中来。看到这里可能有些朋友会问,那我把骁龙810关掉两个A57核心不就和808一样了吗(实际上有
些手机甚至关掉3个核心)?当然不是,据了解骁龙808并不是骁龙810阉割两个核心那么简单,而是存在底层设计的不同,这也解释了为什么骁龙808的实际表现似乎更好。抛开CPU只看GPU的话,Adreno 430依旧是去年手机端最顶尖的,在很多测试项目中要强于三星Exynos7420上的Ma l i T760- MP8。不过Adreno 418相对来说就不够给力了,相比Adreno 430差距有点大,甚至要弱于早一年发布的骁龙805上的Adreno 420,只比骁龙801上的Adreno 330强15%左右。
高通在骁龙820上将打一场翻身仗
骁龙820的参数
如果说以骁龙810为代表,高通在2015年的表现要用马失前蹄来形容的话,那么新一代旗舰处理器骁龙820将是高通在2016年的一场翻身仗。俗话说瘦死的骆驼比马大,更何况是技术实力最强悍的高通。在骁龙810短暂使用公版架构后,骁龙820又回归到自主设计架构的行
列中,这是继K rait架构后又一全新架构,自然值得期待。高通这次回归到了4核心道路,和其他厂商动不动就8核、10核的道路分道扬镳。作为最新的高通旗舰处理器,目前已经被包括乐视、小米在内的多个厂商的新一代旗舰手机选用,也将成为今年旗舰智能手机的标配之一。
骁龙820的测试成绩
从现有的测试成绩来看,高通骁龙820的CPU部分性能有相当大的提升,单线程性能基本追上A9,大多数项目对比骁龙810的A57平均有50%左右的提升。骁龙820的Ky r o架构四核处理器采用了异步计算模式,对比bi g.LI T TLE架构也有调度方面的独特优势。在GPU方面,骁龙820则完成了对A9的反超。Adreno 530官方宣称对比Adreno 430有40%的提升,反超A9的GT7600在情理之中,业界最强的手机端A RM架构GPU称号被高通夺回。除此之外,Hexagon 680 DSP以及三星14nm FinFET LPP工艺,也为骁龙820加分不少,相信其在拍
照效果和发热功耗方面将会彻底扭转骁龙810带来的负面印象。骁龙820能否让高通在2016年打一个漂亮的翻身仗?让我们拭目以待吧!
骁龙820的GPU性能测试
三星:制造端的底气
2015年三星半导体出尽了风头,在9月份Apple A9在6S上现身之前,采用14nm制程工艺的三星Exynos 7420一直位居跑分榜榜首,可以说坐稳了手机端移动处理器老大的位置长达半年多(这也要怪高通不给力)。4核A57加上T760-MP8外加UFS 2.0,三星虽然在处理器架构方面没有创新,但是凭借自己在制造工艺和存储技术方面的优势,使用堆料的方式就可以获得不少优势。从GeekBench 3到Sunspider等几乎大多数常用测试项目中,三星Exynos 7420拳打A8脚踢骁龙810,在9月份之前尽显霸主地位。由于台积电的16nm FF+在2015年下半年才开始量产,而且初期首先满足苹果供应,这让三星Exynos 7420尝尽了工艺制程上的甜头。在2015年强势的基础上,三星又准备拿出什么样的产品在2016年应战骁龙820呢?
三星Exynos 7420采用了最先进的14nm制程工艺
三星Exynos 7420参数
UFS 2.0就像黑科技,给手机的体验提升就像PC从机械硬盘换成SSD一样。
三星在去年11月份发布了自己的旗舰处理器Exynos 8890,采用14mm FinFET LPP工艺和big.LITTLE八核心架构,其中四核大核心由三星自主定制,也就是之前传言的“猫鼬”,另外四个小核心为1.6GHz的Cor tex A53。新发布的Exynos相比上一代产品Exynos 7420性能提升30%以上,功耗降低10%。在时钟频率方面,大核心的标准频率为2.3GHz,支持超频到2.5GHz。G PU方面则和华为海思Kirin 950一样采用Mali-T880 GPU,不过是MP12版本。另外,Eyxnos 8890的基带同样支持Cat.12/Cat.13标准,理论下载速度提升到600Mb/s,上传150Mb/s。
三星Exynos 8890依然保持着工艺优势
这是三星第一次采用自主定制架构,是三星踏出的非常重要的一步,很多人也对“猫鼬”非常期待。不过与骁龙820不同,Exynos 8890采用的仍是big.LITTLE 4+4架构,4个“猫鼬”大核加4个A53小核。到目前为止Exynos 8890还没有比较可信的泄露跑分,从目前的一些爆料跑分来看其GeekBench 3单线程跑分大约在220 0左右,多线程跑分超过6000。如果按这个
成绩来看,Exynos 8890在今年依然有机会坐上安卓手机处理器第一的位子。GPU方面,Exynos 8890采用的Mali-T880 MP12 简直让人惊掉了下巴。因为在Exynos 8890发布之前,华为海思Kirin 950使用的是Mali -T880 MP4,性能基本持平于Mali-T760 MP8,许多网友都表示终于换掉了祖传的Mali-T628M P4,觉得性能够用。但没想到在Kirin 950发布一周后,三星Exynos 8890就直接堆出了三倍于Kirin 950的Mali-T880核心。
目前曝光的测试成绩
总的来说,三星半导体在2015年依靠Exynos 7420的强力表现收获颇丰。而在2016年继续维持制程工艺优势的同时,三星也开始发力自主定制架构,Exynos 8890和骁龙820的对决让人万分期待。
联发科:高端仍需努力
联发科从前年开始就竭力摆脱自己低端的形象,想在高端市场闯出一片天。从2014年M T6595被用在M X 4 上开始,联发科就在奋力向上。但2 015年的Helio X10(MT6795)却因为选错了队友而终止了通向高端市场的道路。
联发科MT6795树立新的Helio品牌形象
联发科MT6795基于28nm工艺,同时搭载8个Cortex-A53核心,标准版MT6795主频为2.0G Hz,高主频版本MT6795T主频则提升到2.2GH z,而且是8核全部可以超频到这一频率。其它部分,GPU依然沿用MT6595上的Power VR G6200,内存控制器支持双通道LPDDR3 933MHz内存,有效内存带宽为14.9Gb/s,基带芯片速率为LTE Cat.4级别,双2000万像素ISP。8核A53、Power VR G6200、LPDDR3内存、Cat.4级别基带、28nm工艺,作为旗舰处理器仅有这些指标怎么都说不过去。MT6795的整体性能和两年前的高通骁龙800基本持平,只在多线程方面具有一定优势。因此去年除了HTC把MT6795用在高端机型上,其它厂
商基本依旧将其作为千元机的首选(如红米Note 2、魅蓝metal、乐视1s等)。联发科在2015年对高端市场的冲击看来是失败的,那么新的Helio X20(MT6797)会不会在2016年带来一些新气象呢?
联发科MT6797的技术特点
联发科是堆核战略的领导者,MT6797首次采用了三丛集( Tr i-Cluster)架构设计,比目前普遍使用的双丛集big.LITTLE大小混合架构更进一步,并且制程也升级到了20nm。在MT6797内部,有两个负责展现最高性能的2.3-2.5GHz A72核心、4个平衡性能与功耗的
2.0G H z A53核心以及4个负责低负载任务和节能省电的1. 4GHz A53核心。A72的单线程能力确实比A53要强太多了,但是10核(应该是有史以来手机端核数最多的处理器了)的M T6797在综合性能方面比MT6795却没有太大的提高。GPU方面,MT6797终于抛弃了多
年的Power VR G6200,换上了Mali -T880 MP4,作为一个旗舰处理器算是过得去。
三丛集的十核架构
联发科在2015年的市场表现虽然不错,但还是未能成功进军高端市场。而在2016年,Helio X20能否实现联发科对高端市场的冲击,目前前景依然不甚明朗,特别是在刚刚遭遇断流门的情况下。
华为海思:追赶脚步在加快
华为海思一直都是国产手机处理器的旗帜,不过其在2015年上半年的表现却不尽如人意。虽然发布了Kirin 930和Kirin 935两款芯片,但却是换汤不换药。Kirin 930采用8核Cortex-A53 CPU,最高主频为2.0GHz,GPU部分则为Mali-T628 MP4。这个Mali-T628 MP4真的算是“祖传GPU”了,同一个架构用了两年,这在日新月异的IT市场简直难以想象。Kirin 935处理器使用了A53e作为四个大核,海思自称对A53进行了一些改进,可以拉高频率提高效
率。Kirin 935对比Kirin 930的改变只是4个A53e大核提高了0.2GHz频率,GPU频率提升了20%,其他没有什么区别。如果说只是这样的话,华为海思在2015年就实在太让人失望了。
Kirin 935的改进并不明显
还好华为海思终于在去年11月份发布了Kirin 950,并且直接在自家旗舰手机华为Mate 8上首发,实现了实际终端产品的领先。那么万众瞩目的Kirin 950给我们带来了什么样的惊喜呢?Kirin 950采用台积电16nm Fin FET+工艺,内置四颗Cortex- A72架构核心和四颗Cortex- A53架构核心,主频分别是2.3GHz和1.8GH z,GPU为Mali-T800 MP4,频率900MHz,基带依旧是Cat.6。从GeekBench 3跑分来看,Kirin 950比2016年高通中端旗舰处理器要强30%左右,相比之前的产品有一倍的提升,基本是跟上了主流阵营的步伐,拥有了2016年扩大自家地盘的实力。GPU方面,Kirin 950虽然不如A9、骁龙820、Exynos 8890等旗舰处理器那么狂野,但是对比Kirin 930的Mali-T628 MP4还是有一倍的提升。Mali-T800 MP4应付1080p屏幕显得很轻松,而且在功耗和发热方面拥有不错的表现,是够用就好的典范。
4核2.3GHz的A72核心让Kirin 950拥有不错的性能表现
总得来说,Kirin 950的提升很大,顶着国产芯的光环,加上主流水准的性能,一定会在销量方面有不错的表现。当然,我们也期待华为能够在今年拿出更加给力的产品。
写在最后
在Ti和NVIDIA退出手机处理器市场之后,ARM架构移动处理器市场完成了第一次洗牌,登上王者之座的是高通。在去年暴露出骁龙810过热问题之后,高通的王者之位受到了来自三星的挑战。而在今年,随着三星继续发力、华为海思奋起直追、联发科坚守执念,再加上基于x86架构的英特尔、面向iOS系统的苹果,手机市场的处理器大战无疑将变得更加好看。
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