移动双核 混战将至

技术密码

移动单核时代,高通、TI等一直是市场的霸主,而进入双核时代之后却只有Tegra2和苹果A5风光无限。老牌强队当然不会善罢甘休,近期TI、高通、三星的双核CPU以及产品开始进入市场,移动双核大战已然爆发。

先天不足的高通第一代双核Scorpion核心 APQ8060、MSM8260/8660

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代表机型:HTC Sensation、HP TouchPad平板

高通是目前双核处理器领域最晚推出成品的厂商,它的第三代Snapdragon处理器型号为APQ8060、MSM8260和8660,这三款CPU都是基于Scorpion核心的。Scorpion核心是以ARM A8架构为基础进行优化改良后的作品。它具备乱序运算、交替运算等主要的双核功能,同时它比ARM原生的A9架构多出一条通信信道(A9原生是一条),所以理论上它的信息输出峰值更高一些。另外,它也在原A8的基础上进行了一些改良和优化,比如它的浮点加速器带宽就比原来的A8多了两倍。

APQ8060、MSM8260和8660所集成的图形处理单元为Adreno 220,虽然它的性能比上一代Adreno 205提升达50%以上,但是,在与同时代的Powervr SGX540的竞争中惨败于对手。

APQ8060不支持3G网络,MSM8260支持HSPA+(WCDMA网络),而8660则是支持CDMA2000 1xEV-DO Rev. B,除此之外,三者规格完全一致。

总体上来讲,Scorpion核心比原A8的单核处理器在性能上要强一倍以上,但由于它仍然是基于A8架构的,而A8本身并未考虑双核以及多核的应用,因此,它的效率并不高,这直接导致了它的整体性能远远落后于原生A9的双核处理器。在与Tegra2平台的对比测试中,Scorpion核心的MSM8260/8660比Tegra2落后50%左右,性能差距是巨大的。

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采用MSM8260的Pyramid平板与采用Tegra 2的LG Optimus 2X比较

目前采用高通MSM8260解决方案的产品是HTC Sensation手机。这款被HTC命名为Sensation(轰动)的手机以及Pyramid平板,其性能正好跟右面与Tegra2对比的结果完全一致,领先HTC Desire HD等MSM8255内核的手机一大截,但又落后采用Tegra2平台的双核手机50%左右,这也直接导致它自上市以来,价格不断雪崩,现在更是逼近3000元大关。

MSM8260和8660核心的手机适合需要体验双核的畅快感受(相比单核而言),对高通处理器情有独钟,同时又注重性价比的用户。目前采用这一核心的手机品牌只有HTC宏达电,鉴于高通原生A9的MSM89XX系列一直处于难产阶段,不排除索尼爱立信SE、宏碁等大厂也会推出基于这一核心的产品。而在平板方面,HP的TouchPad则采用了APQ8060。

中规中矩的德州仪器双核A9原生双核 TI OMAP44XX

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代表机型:LG Optimus 3D

在单核时代,TI就是高通的老对手,双核时代仍然延续了这样的格局。不过,这一次,TI走在了高通的前面,早早就宣布了TI OMAP4430/4460/4470三款OMAP44XX系列的双核产品。

OMAP44XX系列是基于A9的原生双核产品,45纳米制程,具备多重处理能力;性能提升是ARM Cortex-A8的1.5倍,同时耗电量更低;支持单核运行模式和双核运行模式切换;IVA 3硬件加速器,可以流畅播放/录制30fps的1080P视频,支持播放视频格式丰富;内置Powervr SGX540图形加速器(OMAP4470内置了性能更强的SGX544),在3D游戏以及其他3D画面处理方面表现更加出色;性能是SGX530芯片的2倍,功耗低于之前的图形加速器;提供了多个API接口,支持OpenGL ES v2.0/v1.1、OpenVG v1.1/OpenEGL v1.3;加入了M-Shield移动安全技术,可以对设备的信息、系统内容、网络访问、终端身份等内容进行保护;加入了SmartReflex 2节电技术,可以帮助降低设备功耗,根据设备所处的运行状态调节电压、电量;音频功耗降低,支持HDMI数据传输。

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OMAP44XX系列芯片的结构图

OMAP 44XX系列在与Tegra2的竞争中处于优势地位,特别是在GPU方面,更是力压Tegra2的GeForce核心,让NVIDIA很没面子,与MSM8260和8660相比,由于具备完善的双核架构,所以性能非常出色,在这一次双核竞争中,TI终于全面压倒高通。

目前,LG已经推出一款采用OMAP4430处理器的手机产品——LG Optimus 3D,它也是业界第一款采用这一系列处理器的手机产品,它的性能与业界的期望也是一致的,的确是一代强机。虽然目前只有LG Optimus 3D一款手机采用TI OMAP44XX处理器,但是鉴于它强劲的性能,采用这一系列CPU的厂商绝不会是少数。作为TI亲密战友的MOTO也会推出一系列基于TI OMAP44XX系列处理器的双核手机产品。

特立独行的三星双核A9核心低功耗 Orion(猎户座)

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代表机型:三星 19100

作为最晚到场的双核CPU,Orion(猎户座)仍然是基于ARM Cortex-A9核心进行设计的,45nm低功耗制程技术,并采用了两个1GHz ARM Cortex-A9核心组成原生双核,每个核心拥有32KB数据缓存和32KB指令缓存,芯片组还配有1MB的二级缓存来优化处理性能。除了这些常规双核技术以外,最令人惊奇的是,它放弃了此前被广为采用的Powervr SGX540图形核心,转而使用来自ARM的Mali400图形核心,成为所有双核处理器中最为另类的一个。根据ARM公司对Mali400的描述,Mali400可以是1、2、4核的多核心GPU,最低的三角形生成速率在30M/s。三星官方宣称Orion的图形性能是Hummingbird(蜂鸟)处理器的5倍,由于Orion内置了4个核心的Mali400,因此在多核心下Mali400足以轻松击败SGX540。

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三星Orion(猎户座)双核处理器

三星曾经是Powervr SGX5系列图形核心的忠实支持者,这一次,它却选择了多核架构下的Mali400,的确令人惊奇,笔者认为三星之所以放弃SGX540,是因为更看好多核心技术的广泛前景和所表现出来的性能实力,单核心下Mali400不具备性能优势,但在四核心下,它的确是目前最强劲的图形显示核心。

依靠Mali 400 GPU这颗芯片,Orion可以支持OpenGL ES 2.0,轻松实现一些复杂的画面效果,比如水波荡漾的景象等,播放30fps的1080P视频或玩时尚的3D游戏都不成问题。三星Orion双核处理器,整体性能上比NVIDIA的Tegra2要强不少,即使与TI的OMAP44XX相比,在图形性能上也力压SGX540,不愧是当前最强大的嵌入式CPU产品。

基于Orion的手机产品已经上市,它就是三星的I9100,这部手机在所有双核手机的评测中都表现出了相当强劲的性能,难怪三星对它信心十足。但是,基于Orion的手机不会很多,基本上以三星的Galaxy系列为主,这也导致了这款强劲CPU的普及率不会很高。

总结

由于NVIDIA首先打开了双核的盒子占据了市场的领先地位,导致TI、高通和三星在后面不得不拼命赶超,高通由于基于A9的双核产品难产,不得不推出A8双核来应急,但效果很不理想,除了主打性价比以外,性能上只有弱势,没有优势,也许高通的市场占有率会就此下滑而一蹶不振。TI的产品一向给人稳扎稳打、中规中矩的印象,这次带来的OMAP44XX系列也不例外,它基本上就是扎根于ARM A9架构,完全依照规则办事,不会对其进行大的修改,所以它的性能也是最稳定,最可靠的,虽然中庸,但的确很实在,取代高通成为手机CPU之王不无可能。三星每次发布的CPU都锐意进取,本次也不例外,它剑走偏锋,与ARM Mali400联合,如果软件能对其优化到位,也不排除打出一片天的可能,形成另一国的局面。

延伸阅读 双核A9中国芯:NuSmart2816

NuSmart2816是由新岸线研发的基于ARM A9架构的双核CPU,它采用40纳米制程工艺,主频高达2GHz,集成多核2D/3D图形处理器、64位DDR2/3-1066存储控制器、1080P多格式视频引擎、SATA2控制器、USB2.0、Ethernet和通用I/O控制器的芯片。通过利用多层混合总线互联技术、多级多模式功耗管理技术以及现今的40纳米芯片制造工艺,NuSmart2816芯片实现了低功耗设计需求,运行在1.6GHz时功耗不到2瓦。不过目前尚未有任何正式产品发布。