ARM Cortex A系列处理器与苹果A系列处理器区别

首先说一下手机芯片(SoC)和CPU的不同.手机芯片通常是以SoC形式存在的,CPU只是SoC芯片中一部分,并不能说明很多问题.

系统芯片System on a Chip (SoC): 现在的手机CPU大多是这种形式. 一个芯片上集成了通用处理的CPU,图形处理的GPU,内存控制器(memory controller)等等.并不是单纯意义的上CPU. 有些SoC还集成了通讯解码芯片,GPS芯片,典型代表是高通的Snapdragon.

ARM技术: 英国ARM公司开发的CPU技术,主要特点是逻辑运算简单(相比Intel的X86技术),所以功耗低,适合作为手机,便携设备比如平板电脑的CPU. ARM公司只是负责开发指令集和设计一些公版的构架,自己并不生产芯片.芯片生产商根据自己需要向ARM公司购买版权,自行修改生产芯片. ARM目前最新的指令集是编号为Cortex的ARMv7系列.目前ARM公司基于Cortex指令集设计的结构是A8和A9.通常连上它们的指令集命名为Cortex-A8/Cortex-A9.

首先说一下手机芯片(SoC)和CPU的不同.手机芯片通常是以SoC形式存在的,CPU只是SoC芯片中一部分,并不能说明很多问题.

系统芯片System on a Chip (SoC): 现在的手机CPU大多是这种形式. 一个芯片上集成了通用处理的CPU,图形处理的GPU,内存控制器(memory controller)等等.并不是单纯意义的上CPU. 有些SoC还集成了通讯解码芯片,GPS芯片,典型代表是高通的Snapdragon.

ARM技术: 英国ARM公司开发的CPU技术,主要特点是逻辑运算简单(相比Intel的X86技术),所以功耗低,适合作为手机,便携设备比如平板电脑的CPU. ARM公司只是负责开发指令集和设计一些公版的构架,自己并不生产芯片.芯片生产商根据自己需要向ARM公司购买版权,自行修改生产芯片. ARM目前最新的指令集是编号为Cortex的ARMv7系列.目前ARM公司基于Cortex指令集设计的结构是A8和A9.通常连上它们的指令集命名为Cortex-A8/Cortex-A9.

高通,T.I.德州仪器,三星,Marvell都是向ARM公司购买指令集使用权(高通)或者结构使用修改权(T.I.,三星,Marvell等等).

现在高端手机SoC供货商主要有高通Qualcomm(Snapdragon系列),德州仪器Texas Instruments/T.I.,三星Samsung,他们这三家各有特点.Intel不生产ARM结构的CPU,在低于1W(可以算是手机芯片的功耗上限了)没有产品.marvell主要生产ARM11,同频率下是Cortex-A8的一半性能.

高通只购买了ARM Cortex指令集,然后根据这个指令集自己设计了一个结构叫做Scorpion.相比ARM自己根据Cortex指令集设计的Cortex-A8来说Scorpion的逻辑处理更有效率(2100M 指令 @ 1GHz,相比Cortex-A8的2000M 指令 @ 1GHz).Scorpion还支持多核结构(新版的Snapdragon QSD8X72系列),部分超限额运算(Out-of-Order Execution).这些都是Cortex-A9中才有的技术.

德州仪器购买了ARM Cortex-A8的生产执照,没有任何修改就投产.生产出来的就是OMAP3系列.作为SoC通常集成了PowerVR SGX 530的GPU.OMAP34XX是65纳米制造工艺,36XX是45纳米制造工艺.

三星同样购买了Cortex-A8的生产执照,但是联合intrinity/苹果修改了一些内容,修改后的核心运行更快,实测和Scorpion一样都是2100M @ 1GHz,三星命名为hummingbird核心.三星S5PC110系列(i9000,S8500,神龙见首不见尾的魅族M9),苹果A4(三星S5PV210)都是这个核心.三星给S5PC110集成了PowerVR SGX 540的GPU,苹果A4则不清楚是535还是540.540要比535强个25%,这点后面说明.

纯通用计算来说hummingbird/Scorpion>Cortex-A8.图形处理功能S5PC110(PowerVR SGX 540)>Snapdragon(高通Adreno 200)>OMAP 3640(PowerVR SGX 530).

但是真实表现当然不是就是这么简单的加减法.Snapdragon QSD8X50系列出现的比较早,采用65nm制造工艺.相比S5PC110和OMAP 3640的45纳米功耗更高.最重要的一点现有的装备Snapdragon QSD8X50的手机都使用LPDDR1内存,内存带宽只有1.6GB/s.而装备S5PC110和OMAP 3640的i9000/Droid X使用了LPDDR2内存,内存带宽提高到了4.2GB/s.所以测分时LPDDR1内存严重影响了Snapdragon本身的能力.1.6GB/s的内存带宽对现在CPU影响不大,这三个手机CPU评分都差不多.而图形上有很大区别了.

PowerVR SGX 530标准输出1400W个三角形/每秒,需要2.1GB/s内存带宽.
Adreno 200标准输出2200W个三角形/每秒,需要3.3GB/s内存带宽.
PowerVR SGX 535标准输出2800W个三角形/每秒,需要4.2GB/s内存带宽.
PowerVR SGX 540标准输出3500W个三角形/每秒,需要5.2GB/s内存带宽.

现在最好的单通道LPDDR2内存可以提供4.2GB/s内存带宽,所以i9000的540完全是浪费.更不清楚三星宣称的i9000每秒输出9000W个三角形(13.5GB/s)怎么来的.

实际体验和评分有很大区别.i9000通用测试比desire强一点点,但是运行起来反而不如desire流畅,比如打开联系人列表之类的.不过图形性能i9000确实是比desire强很多,无论是实际游戏或者视频播放还是评分都完胜desire.

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