[转载]别再无知了 手机核数不等于性能

(此文为转载文章)
从去年底开始,四核的概念开始盛行,对于普通消费者而言,四核更是一个浅显易懂的技术词汇,并且这个词汇在多年前以及在PC上炒作过一次,相比于复杂的CPU参数,“四核”这个词更加直观,然而,核的多少,真的像厂商们宣传的那样,能够帮助我们轻松的看出手机性能的高低吗?

好吧,我承认,这是一个设问句,既然能问出这个问题,我们给出的答案显然否定的。对于处理器来说,核心数量仅仅是众多指标的其中之一,它并不足以作为衡量手机性能的参数!虽然315刚过,但是我们仍然警惕,不要落入到厂商的宣传陷阱,让自己的购机资金物有所值。

那么,接下来的问题就是,作为消费者,我应该如何去简单的判断,一款智能手机,它的处理器性能高低呢?

好的,这就是我们打造这篇文章的目的,在这篇文章中,我们将为你系统的讲解手机的处理器以及简单的识别处理器,甚至手机整机性能的高低。

谣言毁灭者:四核手机=高性能完全是忽悠

入门:CPU是干嘛的?

CPU,对于很多人来说,并不陌生,它的全称是Central Processing Unit,一般我们将其翻译成中央处理器。

顾名思义,CPU最重要的作用就是“处理”,也就是运算,我们电脑和手机上丰富多彩的应用程序,实际上都是通过数学来“计算”出来的,因此,理论上,如果没有CPU,电脑和手机将无法完成任何的工作。

最早的CPU,是被用于大型计算机上,并且结构和现在我们在电脑、手机上用的CPU略有不同,而对于CPU来说,1970年是个分水岭,在这一年中,英特尔推出了Intel 4004,这是世界上第一款微处理器,现在的电脑、手机CPU,尽管在性能上已经完全超越Intel 4004,但在大致的原理以及基本设计上,并没有太大的区别。

从1970年至今,CPU不论在晶体管的数量还是处理性能上,都拥有了巨大的飞跃,我们现在使用的智能手机,在CPU的性能上,已经大大超过上个世纪六七十年代时,美国在执行阿波罗登月计划时使用的超级计算机,这些飞跃并不是神话故事,而是我们人类的精英们,通过一系列的技术手段来实现的。而我们接下来就要了解,是什么让CPU的性能得以提升。

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图一:阿波罗计划中采用的超级计算机,在运算性能上已经完全被我们手上的智能手机超越

进一步:了解CPU的工作原理

在了解了CPU的工作角色之后,接下来,我们要看看CPU的工作原理,只有了解了原理,我们才能知道,到底决定CPU性能的因素到底是哪些。

大多数的人类,对于十进制是非常敏感的,进行十进制的计算速度也要远远超过其他进制。但对于电脑来说,十进制并不是他们的最佳工作状态,原因很简单,电路有两种状态:开和关,因此,二进制才是电脑的最佳语言。用0和1来代表电路的开关两种状态,可以很轻松的实现数字和电的挂钩。

而CPU就是处理流程,简单的说,就是计算我们存储在系统内部存储器上的无数0和1,然后通过输入输出,进行和人类的互动。

那么复杂来说,CPU的运作原理可分为四个阶段:提取、解码、执行和写回。

提取,很简单,就是从存储器上提取出需要计算的数据,原理很简单但实现起来有一个小小的瓶颈,这就是,一般来说,CPU的处理速度要远超过存储器的处理速度,一个高速的CPU和龟速的存储器配合,就会导致CPU常常要停下来,等待存储器完成提取的工作。为此,现代的电脑架构,都设计了多级的缓存机制,从速度最快的CPU内部多级高速缓存到速度慢一些的系统内存再到速度更慢的磁盘缓存,这样的设计能够提升CPU的利用率,杜绝空置情况出现。

第二阶段的解码,指令被拆解为有意义的片断。这个时候系统会根据CPU的指令集架构(ISA)定义将数值解译为指令,这个指令包含有两个部分,一部分的指令数值为运算码(Opcode),其指示要进行哪些运算。其它的数值通常供给指令必要的信息,诸如一个加法(Addition)运算的运算目标。不同的CPU,在指令集架构上也不尽相同,比如说,PC上,我们用的英特尔和AMD的处理器,均是基于x86架构,而智能手机上,我们的大多数产品都基于ARM架构,也有基于x86架构的产品。关于指令集架构对于性能的影响,我们将在后面具体阐述。

第三阶段是执行阶段。该阶段中,连接到各种能够进行所需运算的CPU部件。而在CPU内部,负责运算的两个部件就是ALU和FPU。

ALU指的是Arithmetic Logic Unit,我们将其翻译成算术逻辑单元,主要功能是进行二进制的算术运算,如加减乘(不包括整数除法)。而FPU指的是浮点运算器,英文名为Floating Point Unit,是执行浮点运算的结构。FPU是CPU内部相对较为年轻的执行单元,在FPU发明之前,计算机中的浮点运算是都是用整数运算来模拟的,效率十分低下。

在计算之后,最后一个阶段就是写回,CPU以一定格式将执行阶段的结果简单的写回。运算结果极常被写进CPU内部的暂存器,以供随后指令快速访问。同时,数据还有可能被写入到容量较大,但是速度较慢的系统内存中。

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图二:英特尔早年间的8086处理器,其大致原理上,和现在的处理器并没有区别

CPU的频率是怎么回事?

我们在看智能手机的CPU参数的时候,都会看到这么一项指标:频率。比如联想K860i,配置了一个1.6GHz频率的四核处理器,那么这个1.6GHz意味着什么呢?

频率更完整的说法是:“时钟频率”,它代表着,CPU在一秒内,能够处理的周期数量,每一个周期内,系统将会执行一定数量的指令。

比如说,1.6GHz的四核处理器,也就意味着,在一秒内,这个处理器的一个核心可以执行160000000个周期,当然,每一个周期能够执行多少指令,在这里我们是看不出来的。

CPU制造商常为时钟频率较高的CPU定额外的高价。就某个CPU系列来说,厂商往往会进行大批量的生产,时钟频率是在生产环节的最后通过实测测定的。通过了特定测试标准的CPU会被标上这个标准相应的时钟频率,如1.5GHz。而当一个CPU没有通过较高时钟频率一级的测试但通过了较低一级的测试时,它会被标上一个较低的时钟频率。例如某个CPU未通过1.5GHz时钟频率的测试却通过了1.3GHz那一级的,它就会被标为1.3GHz,并且相对于时钟频率为1.5GHz的CPU,它的卖价要低。

再回到联想K860上,我们知道,K860家族包括了两款产品,一款是K860,一款是K860i,在处理器部分,他们的区别是:K860的频率为1.4GHz,而K860i的频率为1.6GHz,这两款CPU就是一个生产线下来的产品,只不过其中的一部分电气性能较高,能够通过1.6GHz的测试,而另一部分的电气性能略差,只能通过1.4GHz的测试。

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图三:这是消费电子市场上,主频最高的处理器,AMD FX-8350,被玩家超频到8.67GHz,拥有八个内核,但尽管主频如此之高,核心数量如此之多,其性能仍然比不上高端酷睿,这也从另一个侧面反映了主频和核心数量并不能代表CPU的性能

智能手机上的两大势力:指令集架构

谈完时钟频率,我们再来看看指令集架构。

在现有的智能手机市场上,从指令集架构上,可以划分为ARM和x86两大阵营,那么,什么是指令集架构?ARM和x86又有何不同呢?

在了解指令集架构之前,我们先了解下指令集。指令集相当于一座桥梁,或者是翻译,它让不懂机器语言的应用程序,可以访问到不懂程序语言的CPU,并且执行各种操作。而指令集架构,指的就是CPU执行指令集的设计方法。

一般来说,指令集架构可以分成两大类:复杂指令集(CISC,Complex Instruction Set Computing)与精简指令集(RISC,Reduced Instruction Set Computing)。

CISC是最初出现的指令集架构,由于当时的存储价格较高,因此,系统往往需要在较低的存储容量上实现较高的性能,如果一条指令可以执行多种操作,就能够极大的提升性能,比如说,某指令,不是单一的实现加法,而是先读取数据,再进行加法,之后将结果再写入内存,这样的指令,在效率上将获得极大的提升,对CPU寄存器、内存的开支要求也会大大减少。因此,这是一种高度编码的指令、长度不等的指令、多操作数的指令,以及把数据的搬移与计算合并在一起的指令。

然而,随着CPU速度的越来越快,CPU和内存的速度差也逐渐拉大,以现有的智能手机为例,CPU的速度甚至要超过内存的10倍以上,这就需要CPU集成更多的寄存器,更多的缓存,来帮助进行快速的运算。这就需要业界较低CPU核心部分的复杂性,用更多的空间去放寄存器和缓存。

同时,相比用更精简的一系列指令来完成同一个任务,用单一复杂指令甚至会更慢。

在这样的背景下,RISC应运而生,它使处理器的指令得以流水执行,同时降低处理器访问内存的次数。早期,这种指令集的特点是指令数目少,每条指令都采用标准字长、执行时间短、中央处理器的实现细节对于机器级程序是可见的等等。实际上在后来的发展中,RISC与CISC在竞争的过程中相互学习,现在的RISC指令集也达到数百条,运行周期也不再固定。

这些说的有些复杂了,用简单的话来说,CISC就是在CPU内部尽可能的集成大量的指令,而RISC就是利用“二八原理”,追求用最简单的20%指令去完成100%的工作。

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图四:早期的ARM芯片,一个ARM架构的产品

不能对号入座:x86与ARM

现在,一般的说法是x86架构属于CISC,ARM属于RISC。但实际情况,并不能这么简单粗暴的对号入座。

先来看x86,这是1978年由英特尔推出的一个指令集架构,因为早期时候,英特尔在这个架构上连续推出多款以86结尾命名的产品,如8086、80186、80286、80386以及80486等,因此,这个架构随后也被命名为了x86这个名称。

最初的x86是一个比较标准的CISC架构,这个没有问题,但是,x86在其后的发展过程中,不断吸收RISC的优点,同时弥补CISC本身的一些不足,现在的x86处理器会把x86指令转换为更像RISC的微指令再予执行,从而获得可与RISC比拟的超标量性能,而仍然保持向前兼容。

再来看看ARM。ARM最早是1983年开始出现,固然,从大格局上划分,ARM会属于RISC架构的,但是,严格来说,ARM并不是一个纯粹血统的RISC架构。

事实上,纯粹血统的RISC架构和纯粹血统的CISC架构现在已经灭绝了。纯血的RISC特点是指令数目少,每条指令都采用标准字长、执行时间短、中央处理器的实现细节对于机器级程序是可见的等等。但是,现在的ARM架构,已经完全不是这么一回事儿了。ARM指令集也达到上百条,运行周期也不再固定了。

可以说,在漫长的CISC和RISC互相竞争的过程中,双方正在不断的学习对方的优点,不断的补强自己,发展到现阶段的2013年,不论是CISC的代表x86,还是RISC在手机上的代表ARM,都发展的非常成熟,也各具特色了。

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图五:去年第一次在Android智能手机中出现的凌动Z2460,属于x86架构,但是已经有很多RISC架构的特性

不是一回事儿:CPU微架构

先来看两个问题:1978年的x86和2013年的x86一样吗?1983年的ARM和2013年的ARM在架构上一样吗?

答案显然是否定的!

这里我们要区分两个概念:指令集架构和处理器微架构。前者对应的是x86、ARM等,后者对应的则是处理器的设计架构,比如说x86的SandyBridge,ARM的ARM Cortex-A15等。

指令集架构是指在处理器内被处理的程式,指令集架构为组合语言的设计师和编译器所见。指令集架构包含执行模式,暂存器,地址以及资料格式。微架构包含处理器内部的构成以及这些构成起来的部分如何执行指令集架构。微架构通常被表示成图,以描述机器内部元件的连结状况,比如从一个闸或是暂存器,到ALU等等。

以x86为例,英特尔和AMD的处理器,都是基于x86的指令集架构,但是他们的微架构完全不是一个体系内的,有着天壤之别。

由于目前手机的x86处理器均为英特尔生产,因此,我们这里仅讨论英特尔在智能手机CPU上的微架构,而ARM情况稍有些不同。

英特尔去年推出的凌动Z24x0和刚刚在MWC2013上发布的Z25x0,前者的微架构是CloverTrail,后者是CloverTrail+。

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图六:凌动Z2460的微架构图

ARM的模式和英特尔有所不同,ARM不仅是个处理器指令集架构的名称,还是一个公司的名称,但ARM公司不生产处理器,它是授权给第三方的芯片厂商来进行生产,芯片厂商得到ARM授权之后,可以自己二次设计与开发芯片。

ARM在每隔一段时间之后,都会放出一个新的微架构,比如说ARMv7,现在是主流的ARMv8,而ARMv7、ARMv8又会细分出一些微架构,比如在智能手机上,上一代的ARM Cortex-A7,现在是主流的ARM Cortex-A9以及未来的主流ARM Cortex-A15。

同时,有实力的芯片厂商也会对ARM微架构进行深度的二次开发,比如高通就对ARM Cortex-A9进行了深度的开发,推出了自己的微架构Krait。

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图七:Exynos 4412微架构图

单核CPU性能的决定要素

好了,上面说了那么多,那么,决定单核CPU性能的因素都有哪些呢?

首先,频率是一个很重要的因素。在其他所有条件都一致的情况下,频率越高的CPU,性能也越高,比如说,三星的Exynos 4412处理器,有频率1.4GHz和1.6GHz的两个版本,在手机其他硬件配置相同的情况下,理论上,1.6GHz的产品比1.4GHz的产品有14%的性能提升,实际上没有这么多,但也相差不远。

其次,每一个指令周期。CPU能够处理多少指令同样是一个重要的参考因素,这就要考量到处理器微架构的优劣的。比如同样都是ARM Cortex-A9的产品,不同的芯片厂商,所设计出来的产品,在性能上甚至能够有超过40%的差异。

第三是缓存的大小和速度。如果大容量存储的速度和CPU速度一样快,那么CPU完全可以直接从大容量存储中读写数据进行运算,但正如我们之前提到的,现在的CPU速度可以将大容量存储爆到火星上,受限于这种状况,我们只好设计了一级又一级的缓存,来帮助消除这个惊人的鸿沟。那么缓存大小和速度就非常关键了,包括寄存器的大小、二级缓存大小,以及内存的大小和速度都非常明显的影响到了整个系统的性能。

第四是流水线效率。CPU是一个典型的串行计算单元,而流水线的引入,则让CPU具有了很强的并行计算能力。不管是在x86还是在ARM上,都有了流水线的设计,将一个指令分成多个流水线进行,这样能够实现超标量的计算能力。不同的流水线设计,对于处理器性能也有着巨大的影响,一个流水线布级越多的CPU,在同等频率下,性能要超过流水线布级少的,典型的例子就是当年PC上的英特尔奔腾D和AMD Athlon 64。

同时,影响CPU性能的因素还有缓存命中率、内存频率、CPU位宽等等,但这些因素在目前的处理器产品中,基本上都是同样或者相当的配置。

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图八:这是桌面端英特尔酷睿i7处理器的芯片架构图,我们能够看到的大多数晶体管实际上都是缓存,手机处理器没有这么夸张,但是也朝着这个方向快速发展,缓存容量大小和速度将很大程度上决定系统性能

另一种提升性能思路:超线程

对于单核的处理器,另外一种提升性能的途径就是超线程。

上文中我们已经提到,CPU是一个典型的串行计算单元,在一个单位时间内,CPU仅能够处理一个线程。

也许这时候你会疑惑,我的操作系统明明就是并发运行多个程序,为什么说CPU仅能处理一个线程呢?

没错,不论是Android还是iOS,都支持多任务,但多任务和单线程并不冲突。在一个硬件是单线程,操作系统是多任务的环境中,实际上的处理模式是这样的:假设我们有任务A、任务B和任务C,那么CPU的处理过程是先运行任务A的一段代码,然后保存工作环境,接下来运行任务B的一段代码,保存环境,在接下来运行任务C的一段代码,保存环境……以此类推,只不过,这个切换过程非常之快,从人类的感官上来说,和这些任务同时在运行没有任何区别。

那么你一定会想到,如果引入更多的线程,显然能够极大的提升多任务的处理能力。

没错的,英特尔在2002年推出了超线程的技术,就一定程度上是应对这样的问题,也能够起到显著提升CPU性能的作用。

超线程不等同于双核,超线程是基于每一个物理内核。它的原理是在一个核心中,将Logical CPU Pointer(逻辑处理单元)复制一份,而ALU、FPU等都是共享,这样CPU就拥有了两个线程,仅仅需要增加很小的成本(一个逻辑单元),一般情况下,超线程仅仅需要为每个核心增加5%的芯片面积,可以说,这是一种廉价的“双核”。

当然,由于ALU、FPU还是每个核心一个,因此,超线程理论上的效率并不比得上双核。当两个线程都同时需要某一个资源时,其中一个要暂时停止,并让出资源,直到这些资源闲置后才能继续。

超线程是针对一个核心所具备的概念,因此,不论是多少核的处理器都可以通过增加一个逻辑单元来获得超线程的能力。也就是说,可以有双核四线程的CPU,也可以有八核十六线程的CPU。

由于手机没有单线程的x86处理器,而ARM又没有超线程的CPU,因此我们只能借助于PC上的经验,大致上来看,超线程大致相当于半个内核的性能,也就是说,双核四线程的性能表现类似于同一个平台上三核的性能水准。

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图九:这是第一款超线程处理器奔腾4 3.06GHz的架构图,我们可以看到,红色部分是相比于单线程增加或者改动的晶体管,仅仅占有很小的一部分,这个可以让系统在较低的成本下实现两个线程的能力,比双核性能低,但性价比更高,英特尔在手机上集成的超线程技术和PC上非常类似

时下最流行:多核处理器

超线程毕竟不是完整的多核,在现有处理器的频率功耗不能很好的控制的前提下,多核和超线程一样,是提升性能的最佳武器。

多核相比于超线程更容易理解,就是在一个芯片内设计上两个物理CPU内核,当然这两个内核有可能会共用二级或三级缓存。

理论上,双核的性能会是单核的两倍,但是实际上,远远达不到这种加速效果,受限于软件优化、双核的硬件分工等,目前的双核平台,性能大致相当于单核的150%,而核的增加,性能的提升更是非线性的,也就是说,根据这样的数据,三核应该是单核性能的175%,四核应该是200%,但实际上,四核系统能够达到单核的180%性能就已经非常了不起了。

核心数量的不断增加,最大的挑战来自于软件开发。一般来说,在手机,甚至包括PC上,多核的作用和服务器有着明显的不同,服务器上,多核更多的会被勇夺多线程的运算中,而消费应用上,比如智能手机,多核的作用更多的是几个核心协同为一个应用工作。这就需要应用程序很好的为多核进行优化,一般来说,双核的优化尚且可以接受,四核已经勉为其难,为八核甚至十六核做优化,即便是有实力的开发商,也很难做到旗下的每一个应用都能实现这样的优化。

现在多核的流行,更重要的原因是,如果将CPU的频率进一步提升,这将极大的增加功耗,而相对来说,低频率的多核处理器,可以在提升性能的同时保持功耗的大致稳定。

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图十:这是英特尔针对平板电脑市场推出的凌动Z2760处理器芯片图,我们可以看到,在一个芯片上集成了两个CPU内核,这就是双核处理器

影响多核处理器性能的因素

接下来我们要来看看,多核处理器性能的高低由什么决定呢?

第一,单核能力。这非常好理解了。如果单核性能不行,核的数量再多也没有用。由于即便是四核也很难实现单核的两倍性能,因此单核性能的高低几乎是多核处理器性能高低的决定性因素。

第二,是否具备超线程能力。刚刚我们提到到了,超线程大致能够获得半个核的性能提升,如果具备超线程能力的处理器,无疑性能更具优势。

第三,核心数量。多核是趋势,虽然在超过八核之后,系统整体性能甚至会下降,但在小于八核的区间内,核心数量越多,性能相应也会有增强。

第四,缓存大小与读写速度。这个缓存是广义的缓存,包括了CPU的寄存器、一二三级缓存、系统内存和闪存的读取速度。多核处理器由于核心数量的增加,多缓存的依赖也非常大,显然这个指标是越快越好。

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图十一:我们在CES2013上拍摄到的联想K900照片,它采用了英特尔凌动Z2580,目前我们没有Z2580的架构图资料,但从配置来看,这款处理器是双核+超线程技术

不可忽视的因素:软件优化

硬件并不是单独存在的,软件优化的重要性也非常突出。一个鲜明的例子就是苹果。iPhone5的CPU是一款双核ARM Cortex-A9架构的处理器,频率仅有1GHz,但是,借助于苹果强有力的系统优化能力,充分利用了这颗双核处理器,实现了iOS平台上的高度流畅性。

在Android上也有类似的情况出现,我们可以看到,同样都采用相同硬件平台的产品,在流畅性和性能表现上,往往有着较大的差距,这就需要考验厂商对于硬件、操作系统的熟悉程度了。

在ARM平台上,这个情况更加突出。ARM仍然是属于RISC的体系一员,在RISC架构上,芯片的硬件设计被简化了,但对于软件编译器的需求大大增加,这对于手机厂商来说,他们的挑战会更大,如果在软件上的功力不够,就很难完全发挥出硬件的性能。因此,对于手机的CPU性能判定,也不能完全以硬件为全部的衡量标准,手机终端厂商的软件开发实力也是重要的指标。

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图十二:小米手机,采用了MIUI系统,但是很多用户体验到在小米手机上的MIUI不论从稳定性兼容性等方面,往往都比不上同样是小米科技研发,但是是针对第三方手机开发的MIUI,其原因就是由于小米研发实力不足,第三方手机的MIUI是小米直接从国外拿来的已经开发好的CM系统,在其上加上UI界面定制,系统底层内核已经非常稳定而高效了,小米要做的仅仅是进行界面美化,故其用户体验非常出色,而小米手机这个硬件。国外的CM小组并没有开发,就需要小米从头进行开发,从硬件底层进行开发,而这就导致了小米手机的一些严重软件问题,也印证出软件优化的重要性

主流的手机多核处理器分析

英特尔凌动Z2580:x86架构的产品,基于CloverTrail+微架构,双核四线程,频率2.0GHz。英特尔的产品在缓存的读写速度上有着较大的优势,这和英特尔在PC、服务器领域多年的耕耘大有关系。从单核的Z2480上可以看到,其性能已经接近于四核A9架构的ARM处理器,按照我们对双核的经验判定,Z2580的水准应该是超过了四核A9架构,但不清楚和四核A15架构的产品相比,是否具有优势。

高通骁龙S4 Pro APQ8064:这是高通自主研发的Krait架构,该架构产品性能表现我们可以认为是介于A9和A15之间。APQ8064是一款四核处理器。不过由于Krait仍然是异步架构,因此,在较低的频率下,性能会有较多的损失,目前的APQ8064以1.5GHz和1.7GHz为主,这样的频率很难发挥出它的能力。

高通骁龙800:这是今年高通的主打产品,宣称最高频率可大2.3GHz,微架构是Krait的改良版。相比来说,这款产品更多的是要发挥出Krait 400架构的优势,主要得益于频率上的提升,在超过2.0GHz,异步架构的性能损失会得到很大程度的弥补。

三星Exynos 5 Octa:这可能会是第一款八核心的智能手机处理器。预计将由四个1.8GHz的A15内核和四个1.2GHz的A7内核组成,所以说起来是个八核处理器,实际上是四大四小两个四核。性能发挥主导作用的是A15内核,因为在大任务处理时,只有这四个内核是工作的。

nVidia Tegra 4:这是nVidia推出的四核A15架构产品,然而实际上Tegra 4应该算是一个五核的处理器,有四个A15的高性能内核和一个A15的低功耗内核,和Exynos 5 Octa在设计上有异曲同工之妙。从目前来看,Tegra 4的频率可以高达2.0GHz。

好,简单的介绍完这些产品,我们再来进行一个分析:上述的所有CPU产品,目前均没有相应的手机上市,因此,我们不能够很清晰的去看到他们之间的性能差异,但仍然可以根据前文的理论进行一些简单的分析。

所有的下一代处理器产品,核心频率都在2.0GHz左右,在主核心的线程上,均是四线程。我们这里先不讨论这些产品谁的性能更强,因为这些数据没有任何说服力,我们要讨论的是,这些产品和现在的四核相比,会更快吗?

答案显然是肯定的,因为他们有着更新的架构,更高的频率。

那么,在这些产品中,高通骁龙800的处境相对较为尴尬,虽然它的核心频率高达2.3GHz,但架构上略显不足,仍然是Krait家族的产品,因此其性能体验可能会有所折扣。Tegra 4和Exynos 5都是基于A15架构,但Tegra 4的频率比Exynos 5高了200MHz,预估的性能指标可能会超过八核的Exynos 5,核心数量同样也不能作为处理器性能的参考指标。双核的Z2580,在IO读写上的优势可能会比较明显,尽管只有双核,但从现在泄露出来的跑分数据上来看,和nVidia Tegra 4应该大致是在一个水平线上的。

如何快速判断一款CPU性能的高低

说到这里,你可能会迷糊了。对于CPU来说,有着这么多的性能参考指标,以及琳琅满目的品牌和产品,作为普通消费者,如何能够快速的判断一款CPU性能的高低呢?

这里有一个很简便的打分方法,适用于并不需要太精确的情况。如果你不太了解手机CPU,通过这个打分能够较为轻松的看出一款手机性能的高低。

首先看架构,架构很大程度上决定了单核性能以及CPU与存储系统交换数据的能力表现,CloverTrail+和A15属于相对比较先进的架构,而CloverTrail、A9、A7属于相对较老的架构,一般来说,即便是同样的运行频率,新架构上的性能也要远超过老架构。如果是CloverTrail+,它的单核和IO性能是最强的,可以打5分,如果是A15,稍弱些,但也足够强大,可以打4.5分,Krait 400和CloverTrail可以打4分,Krait可以打3.5分,A9可以打3分,A7只能打1分。如果是A5,倒扣1分。

其次看频率,主频达到或者超过2.0GHz可以打5分,达到1.8GHz可以打4分,达到1.4GHz可以打1分,其他是零分。

第三看主核心数量,由于核心数量的增加对性能的提升是非线性的,而且x86的内核和ARM的颇有不同,因此,我们对这两个平台区分来打分,如果是x86架构的,双核可以打4分,单核2.5分,ARM的,四核4.5分,双核2分,单核零分。

最后看手机品牌。为什么要看品牌呢?很简单,大品牌意味着厂商有着较强的软硬件研发实力,这就意味着他们能更好的吃透CPU,吃透Android。手机不同于电脑,手机厂商开发中,需要先对CPU有着非常深刻的了解,同时能够熟悉Android系统,这样开发出来的系统,才能够稳定流畅和高效。注意,这个品牌打分并不是品牌知名度的评分。这个环节,Google的亲儿子摩托罗拉5分,三星、HTC、索尼为4.5分,LG、联想、华为、中兴等4分,魅族3分,小米2分,杂牌或者小众品牌0分(如果华为的产品是采用海思的,还可以加上0.5分,自家的产品,他们的工程师会更加了解,同理,三星的手机如果采用Exynos,也可以加上0.5分)。另外一个需要提醒大家注意的,这里我们的评分仅仅是区分不同手机厂商对于手机处理器的理解能力,而不是手机厂商的整体实力,同样,我们不希望你选购一款手机仅仅是看手机的性能因素。

这些指标非常清晰,在手机的宣传中和外包装的说明中,一般都会涉及,即便你对于手机CPU性能高低没有任何了解,也可能很轻松的大致判定一款手机的性能价值。

我们认为,以上的评分,超过16分,就代表着这款手机处理器拥有不错的性能表现。而低于9分的产品,我们一般认为其性能表现难以符合目前的主流需求。12分的产品属于目前的主流产品。

由此不难看出,市面上很多以“四核”作为主卖点的手机,是否值得购买,比如说MTK和高通都推出过“四核A7架构”的芯片解决方案,高通甚至推出过A5的四核产品,这样的产品,尽管也是四核,但其性能表现,即便是和单核的凌动Z2460相比,也有着巨大的差距,如果你说Z2460是单核双线程,双方的比拼不够公平的话,甚至我们预测没有超线程技术的A15架构的处理器,单颗核心的性能足以超越四核A7架构的产品。因此我们并不推荐你选购这样的产品。

谣言毁灭者:四核手机=高性能完全是忽悠

图十三:MTK去年推出了MTK6588平台,采用了A7架构的四核设计,这样的设计完全是为了迎合错误的市场需求信息,有引导消费者选择低能四核处理器的嫌疑

总结:四核=高性能是大忽悠

四核和高性能这两个词,双方互为不充分不必要条件,四核不等于高性能,高性能也不等同于四核。

我们可以看到,核心数量的多少和处理器的总体性能之间没有决定性的影响,甚至,在核心数量超过八核之后,在消费应用上,性能甚至会下降。

在我们选购手机的时候,常会遇到这样一些问题,比如说:“1.7GHz的双核比1.4GHz的四核性能强吗?”、“这个手机1000块钱不到就配置了四核,太牛X了”。

实际上,类似这样的比较是没有意义的,因为频率和核心数量仅仅是决定CPU性能的两个因素,但由于这两个因素最被消费者所熟知,厂商往往会在这个上面下文章,比如说推出一款有一定主频的四核处理器,但这个处理器在其他方面的表现非常不堪,然而在宣传上,配置这个处理器的手机仍然会是一个四核手机,这样的四核产品,实际上,性能甚至会远不如双核和单核的产品,仅仅是给我们造成心理上的优越感。

此外,手机的性能也仅仅手机体验的一个方面,我们买手机肯定不仅仅是为了跑分吧。手机的通话性能、型号稳定性、手机的稳定性、发热量、续航时间、软件的兼容性,等等等等,这些指标往往比“性能”两个字更能够影响我们的日常体验。因此,为了防止被JS们忽悠,为了更好的维护我们的消费者权益,我们应该擦亮双眼,不能被“四核”、“八核”这样的词给迷住了,手机处理器内核数量的多少和性能之间有关系,但并没有存在很大的关系,如果近以来这个指标去选择手机,则不免落入了厂商的宣传圈套了。

谣言毁灭者:亲!四核手机=高性能完全是忽悠!

图十四:这张高清截图来自于联想K900的安兔兔跑分,需要提醒的是,跑分不足以说明问题,尤其是在多核心的平台下,但我们可以从这个跑分中看到一个比较明显的事实:联想K900采用了双核四线程的英特尔凌动Z2580处理器,而排名第二的三星Galaxy S4采用的是八核的ARM处理器,双方的在跑分上的性能差距非常直观,这也充分证明了,核心数量不能说明性能问题,即便是我们把Exynos 5认定成为四核A15处理器,而双核的凌动Z2580仍然要在性能上超过四核,因此,按照核心数量多少来选购手机是非常不对的

来源:cnet

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