全民雙核大閱兵 平板MID雙核CPU終極解析
2007年伴隨著蘋(píng)果手機(jī)的橫空出世點(diǎn)燃了移動(dòng)平臺(tái)硬件升級(jí)大戰(zhàn)第一把火,緊隨其后的Android如山花爛漫般遍山遍野的發(fā)展,使得硬件大戰(zhàn)迅速在業(yè)界蔓延,聲勢(shì)也日漸壯大,蘋(píng)果一系列手機(jī)與平板的升價(jià)換代也都伴隨著一次次處理器產(chǎn)品的推陳出新。而到了2011年,以NVIDIA為代表的PC企業(yè)踏足移動(dòng)消費(fèi)領(lǐng)域從而將桌面硬件比拼的速度與力度帶入移動(dòng)消費(fèi)領(lǐng)域,移動(dòng)消費(fèi)領(lǐng)域的硬件比拼被提升到史無(wú)前例的高度。
雙核處理器2012年已經(jīng)進(jìn)入市場(chǎng)成熟期,全民普及趨勢(shì)在所難免
不斷升級(jí)換代的硬件令移動(dòng)終端產(chǎn)品的生命周期日漸縮短,基本達(dá)到一年一次更替。NVIDIA先鋒大將Tegra 2(實(shí)際型號(hào)Tegra 250)首戰(zhàn)告捷,從此將桌面最新雙核之爭(zhēng)引入移動(dòng)消費(fèi)領(lǐng)域。如果說(shuō)桌面雙核是雙雄爭(zhēng)霸,移動(dòng)消費(fèi)領(lǐng)域的處理器則是群雄逐鹿,在雙核混戰(zhàn)時(shí)代,國(guó)際市場(chǎng)的六大派系各自頻頻發(fā)力,好不熱鬧。今天,且讓我們一起閱兵國(guó)際品牌的六派雙核處理器大將,為消費(fèi)者在紛繁復(fù)雜的雙核硬件大戰(zhàn)中選購(gòu)合適的平板提供參考。
一、三星:Samsung Exynos 4210
三星電子作為半導(dǎo)體公司的全球領(lǐng)導(dǎo)者,于2011年在巴塞羅那發(fā)布了研發(fā)代號(hào)為獵戶(hù)座的首款雙核應(yīng)用處理器Exynos4210,該款處理器專(zhuān)為滿足高性能和低功耗需求的高級(jí)移動(dòng)應(yīng)用計(jì)算體驗(yàn)。Exynos是三星全新ARM處理器品牌,由Exypnos和Prasinos兩個(gè)希臘語(yǔ)單詞組合而來(lái),分別代表“智能”與“環(huán)保”之意。
新Exynos處理器采用了三星的“智能與綠色”戰(zhàn)略
三星的處理器在單核時(shí)代表現(xiàn)出色,S5PC110代號(hào)Hummingbird(蜂鳥(niǎo)),2009年末推出,采用優(yōu)化的Cortex-A8架構(gòu)整合PowerVR SGX540 GPU,該處理器被用于Nexus S、魅族M9、三星P1000(Galaxy Tab)以及三星i9000(Galaxy S)等產(chǎn)品。為體現(xiàn)其卓越的性能,蜂鳥(niǎo)被“追 ”了Exynos 3110的名號(hào),作為Exynos 3系列也是Exynos系列中唯一一款單核的芯片。而三星早期處理器產(chǎn)品則由于iPhone系列的成功從而使得三星制造的處理器也獲得了廣泛關(guān)注,如S5L8900處理器首先應(yīng)用于2007年發(fā)表的第一代iPhone上,其后也使用在iPhone 3G上;比較有名的則是采用Cortex-A8架構(gòu)S5PC100處理器,使用在2009年推出的iPhone 3GS和第三代iPod touch上。
三星Galaxy Note搭載的Exynos 4210主控芯片
三星Exynos 4210是真正意義上Exynos系列的首款量產(chǎn)產(chǎn)品,屬于Exynos 4系列。Exynos 4210是基于32位RISC的系統(tǒng)級(jí)芯片(SoC),采用45nm制程,擁有兩枚主頻為1.2GHz-1.4GHz的Cortex-A9通用處理核心,擁有具有32KB(指令)/ 32KB(數(shù)據(jù))L1緩存和1MB二級(jí)高速緩存。內(nèi)存方面Exynos 4210提供了6.4GB/s的內(nèi)存帶寬,支持雙通道LPDDR2 1066以及DDR3接口。
三星Exynos 4210架構(gòu)圖
Exynos 4210集成了ARM自家Mali-400 MP4 GPU(圖形處理核心)。Mali400為ARM官方設(shè)計(jì)的基于分離頂點(diǎn)著色引擎(Vertex Shader, VS,負(fù)責(zé)三角形生成率)與像素渲染引擎(Pixel Shader, PS,負(fù)責(zé)像素生成率)的圖形核心,標(biāo)準(zhǔn)的Mali400 GPU包含一組頂點(diǎn)著色引擎,而像素渲染引擎則可以在一組到四組之間自由選擇搭配。介于Exynos 4210最頂級(jí)的ARM SoC定位,三星義不容辭的選擇了完整的四像素渲染引擎配置,即Mali-400 MP4中所謂的“MP4”(MP是“MPCore”的縮寫(xiě),代表可擴(kuò)展性)。雖然ARM宣稱(chēng)Mali400的這種設(shè)計(jì)是“多核心”架構(gòu),但是“MP”與蘋(píng)果A5處理器所采用的PowerVR SGX543 MP2的多核是不一樣的,不是同時(shí)擴(kuò)充VS和PS,后者才是真正的多核心,而前者只能稱(chēng)之為PS可選擇擴(kuò)展(取決于你愿意支付多少授權(quán)費(fèi)和制造成本)。所以Mali400 MP4包含1個(gè)VS和4個(gè)PS,三角形生成率和像素生成率分別是30M/s和1000M/s,此外Exynos 4210還提高了GPU的工作頻率,理論性能非常強(qiáng)勁。三星官方宣稱(chēng)獵戶(hù)座的3D填充率高達(dá)32億像素每秒,較為出色。
Mali-400 MP GPU架構(gòu)
Mali-400 MP4是世界上第一款符合OpenGL ES 2.0 標(biāo)準(zhǔn)的多核GPU,可將二維和三維加速性能擴(kuò)展到1080P像素的分辨率。為此在視頻方面,Exynos 4210支持單路WXGA和雙路WSVGA視頻輸出,支持HDMI V1.3a高清標(biāo)準(zhǔn),可以拍攝1080P、30fps標(biāo)準(zhǔn)高清視頻。Exynos 4210性能特點(diǎn)在于雙核心的CPU,內(nèi)存帶寬最高,世界第一個(gè)本地三重顯示,1080硬件視頻解碼和編碼,三維圖形硬件,例如SATA和USB高速接口等。
藍(lán)魔W21是國(guó)內(nèi)首款搭載Exynos 4210處理器的平板
在用戶(hù)體驗(yàn)上,Exynos 4210提供優(yōu)秀的視頻性能和快速加載瀏覽網(wǎng)頁(yè),其無(wú)縫的多任務(wù),最高圖形質(zhì)量,瞬間響應(yīng)用戶(hù)界面無(wú)疑使之成為最為強(qiáng)力的雙核處理器。不過(guò)其內(nèi)置Mali-400 MP4雖然比超頻版SGX540的性能更強(qiáng),但是其支持的貼圖格式單一,并且不兼容許多主流特效,從而造成初期的兼容性存在不足,強(qiáng)大的性能也帶來(lái)了更多發(fā)熱量。不過(guò),在三星Galaxy SII、Galaxy Tab 7.7、Galaxy Note等采用Exynos 4210處理器的熱門(mén)產(chǎn)品推動(dòng)下,游戲開(kāi)發(fā)商越來(lái)越重視Mali-400 MP4的兼容性解決,游戲效能已得到較大改善。
二、德州儀器:TI OMAP 4430/4460
德州儀器(Texas Instruments,TI)是一家老牌半導(dǎo)體公司,是移動(dòng)芯片領(lǐng)域全球領(lǐng)先的數(shù)字信號(hào)處理與模擬技術(shù)半導(dǎo)體供應(yīng)商,亦是推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代不斷發(fā)展的半導(dǎo)體引擎。德州儀器一直以來(lái)為移動(dòng)解決方案做出眾多貢獻(xiàn),而與摩托羅拉的合作也加速了其自身的發(fā)展,其研發(fā)的移動(dòng)處理器平臺(tái)以穩(wěn)定著稱(chēng),具備很強(qiáng)的兼容性。
OMAP 4系列處理器
早在NVIDIA宣布雙核Tegra 2后僅一個(gè)月,德州儀器就宣布了進(jìn)軍雙核的OMAP4雙核心平臺(tái),包含了OMAP4430、OMAP4460與2011年初發(fā)布的OMAP4470三個(gè)型號(hào)。目前市場(chǎng)可以見(jiàn)到的德州儀器的處理器只有TI OMAP 4430和TI OMAP 4460兩款,這兩款處理器參數(shù)基本一致,而TI OMAP 4460的主頻和GPU頻率比起TI OMAP 4430要高(OMAP 4460的主頻為1.5GHz,OMAP 4430的主頻為1GHz)。OMAP 44系列雙核處理器支持1080P 2D視頻處理器,OMAP 4460更是支持1080P的3D視頻處理,OMAP 4430最高為720P 3D視頻處理。圖片處理方面,每秒處理的照片處理能力為2000萬(wàn)像素,如果是雙攝像頭(比如裸眼3D手機(jī))OMAP 4460支持1200萬(wàn)像素的雙攝像頭,OMAP為最高500萬(wàn)像素。
Kindle Fire便是采用TI OMAP4430處理器
OMAP 4430/4460處理器搭載了Cortex A9 MP架構(gòu)的雙核心,采用45nm工藝,具備1MB二級(jí)緩存,內(nèi)存方面支持雙通道LPDDR2 1066的內(nèi)存,LP表示(Low Power)低電壓低功耗,可以在1.2V低電壓實(shí)現(xiàn)與1.5V DDR3相同的帶寬。
德州儀器TI OMAP44X架構(gòu)圖
OMAP 4430/4460內(nèi)置GPU采用的則是PowerVR SGX540。PowerVR SGX540是Imagination公司第五代PowerVR產(chǎn)品,采用統(tǒng)一架構(gòu),支持DX9,SM3.0,OpenGL 2.0,依然采用TBR渲染模式,支持H264解碼。其多邊形輸出為2800萬(wàn)/秒,像素填充率達(dá)5億/秒,對(duì)于圖形計(jì)算、圖像處理也是有著較高的處理能力。該GPU與單核時(shí)代的三星蜂鳥(niǎo)處理器一樣,為此德州儀器將OMAP 4430搭載的PowerVR SGX540的頻率提高到了了50%從而達(dá)到了300MHz,而OMAP 4460搭載的GPU頻率更是提高到了384MHz,希望借此提升性能以拉開(kāi)與單核處理器的差距。
PowerVR SGX540架構(gòu)圖
早在單核Cortex A8時(shí)代,三星代號(hào)蜂鳥(niǎo)的處理器就憑借該款GPU在單核時(shí)代傲視群雄。PowerVR SGX540內(nèi)并沒(méi)有單獨(dú)的頂點(diǎn)著色引擎或者像素著色引擎,而是包含了四組通用引擎。這種類(lèi)似于桌面顯示核心統(tǒng)一渲染器的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)可以讓PowerVR GPU用最少的硬件獲取最大的性能,從而節(jié)約成本和功耗。值得一提的是,也正是由于通用處理器的設(shè)計(jì),PowerVR SGX540也是支持OpenCL通用運(yùn)算標(biāo)準(zhǔn)的GPU。
采用OMAP 4430雙核處理器的Kindle Fire銷(xiāo)量可觀
OMAP 4430/4460在同級(jí)雙核里被喻為性能最優(yōu)秀的處理器,SGX540兼容性廣,含有Neon模塊視頻性能優(yōu)越,號(hào)稱(chēng)“怪獸級(jí)”雙核處理器,且無(wú)明顯缺點(diǎn)。德州儀器TI OMAP4430處理器其實(shí)離我們并不遙遠(yuǎn),亞馬遜閱讀器Kindle Fire、黑莓平板PlayBook、巴諾商店平板Nook Tablet、智器平板Ten3都近在咫尺。
三、英偉達(dá):NVIDIA Tegra 2
有像素的地方,就會(huì)有NVIDIA。而NVIDIA卻是移動(dòng)處理器領(lǐng)域的新人,也正是這個(gè)新丁卻以第一的速度發(fā)布了首款雙核SoC片上系統(tǒng)處理器NVIDIA Tegra 2,專(zhuān)門(mén)針對(duì)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,尤其是高清MID平板。盡管目前,最新一代Tegra 3已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入市場(chǎng),不過(guò)與主流市場(chǎng)普及還有一段距離。
NVIDIA牽手Android進(jìn)軍移動(dòng)消費(fèi)領(lǐng)域
2011年,Google推出Android 3.0 Honeycomb系統(tǒng)原生支持更高的分辨率,使平板的高分辨率能夠徹底發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。Google的大力支持使得使得許多想在第一時(shí)間推出Android平板的廠商,選擇采用Tegra 2作為產(chǎn)品的平臺(tái)。蘋(píng)果iPad2發(fā)布會(huì)上將A5稱(chēng)為第一款量產(chǎn)的雙核處理器也是心有不甘,因?yàn)橐幌盗写钶dNVIDIA Tegra 2的機(jī)型硬生生從蘋(píng)果手中搶走了“業(yè)界首款雙核”的名頭,為此Tegra 2一度成為雙核的代名詞,為NVIDIA進(jìn)軍移動(dòng)處理器業(yè)界打響了第一炮。
首款移動(dòng)雙核處理器NVIDIA Tegra 2
NVIDIA Tegra 2基于臺(tái)積電40nm工藝制造,共包含2.6億個(gè)晶體管,核心尺寸約為49mm,8.8mm BGA 裝。NVIDIA Tegra 2的雙核心來(lái)自于一顆雙核ARM Cortex-A9處理器,最高頻率1GHz。Tegra 2是NVIDIA在ARM SoC領(lǐng)域的第二款作品,第一款Tegra中NVIDIA使用的是單核心的ARM 11,實(shí)際表現(xiàn)并不好,從而NVIDIA跳過(guò)了Cortex-A8這一代直接升級(jí)雙核版Cortex-A9,性能備受期待。NVIDIA表示,該處理器的性能是現(xiàn)有智能手機(jī)的10倍,上代Tegra的4倍。Tegra 2每一個(gè)核心配備了32KB+32KB的一級(jí)緩存,以及累計(jì)1MB的二級(jí)緩存,但是在內(nèi)存子系統(tǒng)上最高只支持到DDR2 667或LPDDR2 600,但是僅支持單通道內(nèi)存。
NVIDIA Tegra 2架構(gòu)圖
Tegra 2內(nèi)建一個(gè)音頻解碼核心,一個(gè)支持1080P H.264硬件加速的視頻解碼核心,一個(gè)高清視頻編碼核心,一個(gè)最高支持1200萬(wàn)像素?cái)z像頭的圖片/照片處理核心,一個(gè)用于芯片內(nèi)部數(shù)據(jù)/功耗管理的ARM 7處理器核心。當(dāng)然最重要的,還是整合NVIDIA最引以自豪的2D/3D圖形核心Geforce ULP(Ultra Low Power)。該GPU由一組標(biāo)準(zhǔn)光柵化流水線組成,它包括4組頂點(diǎn)著色引擎(Vertex Shader),4組像素渲染引擎(Pixel Shader)以及1組TMU單元,200MHz時(shí)具備3.2Gflops的理論浮點(diǎn)運(yùn)算能力,API方面則提供了Open GL ES2.0的完整支持。Tegra 2 還支持硬件Adobe Flash加速,利用GeForce ULP分擔(dān)處理器運(yùn)算Flash的重?fù)?dān),減少處理器的資源耗損,更能有效在讀取大量具備Flash元素的網(wǎng)頁(yè)的小游戲,或是進(jìn)行以Flash為基礎(chǔ)的游戲時(shí),減少整體的耗電,并且讓處理器的資源更專(zhuān)注在其他運(yùn)算方面。
Tegra2的硬件Flash加速
透過(guò)這些技術(shù)細(xì)節(jié),消費(fèi)者能直接體驗(yàn)到的,就是直接的性能提升。NVIDIA憑借與PC Game合作廠商的良好關(guān)系,為提升Tegra平臺(tái)在Android的游戲發(fā)揮空間,與許多游戲開(kāi)發(fā)商開(kāi)始洽談針對(duì)Tegra優(yōu)化,打造出不亞于掌上游戲機(jī)畫(huà)面的高水平游戲。而NVIDIA也不僅與這些傳統(tǒng)游戲公司合作,也全力協(xié)助移動(dòng)平臺(tái)游戲開(kāi)發(fā)商提升游戲質(zhì)量,例如Fruit Ninja開(kāi)發(fā)商Halfbrick Studio,就在NVIDIA技術(shù)人員的協(xié)助下,推出針對(duì)TEGRA 2處理器的HD版本,不僅分辨率提升,還利用3D圖形讓游戲中的水果更為立體。NVIDIA Tegra2專(zhuān)門(mén)針對(duì)游戲優(yōu)化的GPU自然不在話下,然而其閹割NEON加速模塊之舉會(huì)導(dǎo)致在播放視頻時(shí)對(duì)高清視頻的播放等也會(huì)受到極大的影響,只能播放少數(shù)的720P/1080P格式。尤其是現(xiàn)在720P以上的視頻開(kāi)始在網(wǎng)絡(luò)中普及的時(shí)候。Adobe推出Flash Player 10開(kāi)始需要處理器支持NEON指令集,所以TEGRA2Flash的硬解會(huì)受到影響。單通道的DDR2 667或LPDDR2 600也是其性能瓶頸。
Neon技術(shù),是ARM Cortex-A系列處理器的128位SIMD(單指令多數(shù)據(jù))體系結(jié)構(gòu)擴(kuò)展,旨在為消費(fèi)性多媒體應(yīng)用提供靈活強(qiáng)大的加速功能,從而明顯改善用戶(hù)體驗(yàn)。它具有32個(gè)寄存器,64位寬(是 16 個(gè)寄存器,128 位寬的雙倍視圖),可有效處理數(shù)據(jù)并盡可能減少對(duì)內(nèi)存的訪問(wèn),從而增加了數(shù)據(jù)吞吐量。
Tegra 2帶來(lái)的出色游戲體驗(yàn)
NVIDIA Tegra 2的代表產(chǎn)品以國(guó)外一線品牌為主,主要包括摩托羅拉Xoom、索尼Tablet S、ThinkPad Tablet、宏碁A100、三星Galaxy Tab P7510、華碩EeePad TF101等中高端產(chǎn)品。
四、高通:Sapdragon MSM8260/8660
高通(Qualcomm)作為單核時(shí)代的主流供應(yīng)商,在2010年6月宣布了自家的雙核產(chǎn)品規(guī)劃,其中主頻高達(dá)1.2GHz-1.5GHz的Sapdragon MSM8X60是最吸引眼球的。
高通Sapdragon系列處理器
這是第一款針對(duì)手機(jī)等設(shè)備,且設(shè)計(jì)頻率達(dá)到1.2GHz-1.5GHz的雙核處理器,但與之前兩家不同的是,高通在自家雙核處理器上并沒(méi)有采用類(lèi)似于Cortex A9 MP的核心,而繼續(xù)采用了與其單核處理器類(lèi)似的Scorpion內(nèi)核。Snapdragon基于ARM Cortex-A8,并使用ARM v7的指令集,內(nèi)核名稱(chēng)為Scorpion(天蝎座),高通自家設(shè)計(jì)的Scorpion具備了13階load/store管線,還有兩個(gè)整數(shù)處理管線,目標(biāo)時(shí)鐘頻率1GHz。第二代Snapdragon芯片制程從65納米進(jìn)入45納米,時(shí)脈也從1GHz提升至1.3GHz。MSM8260與MSM8660則屬于第三代Snapdragon手機(jī)芯片產(chǎn)品,新款產(chǎn)品采用雙核設(shè)計(jì),主頻可以達(dá)到1.2GHz-1.5GHz。其中MSM8260支持HSPA+網(wǎng)絡(luò),MSM8660支持HSPA+和CDMA2000 1xEV-DO Rev. B網(wǎng)絡(luò)。MSM8x60采用45nm工藝,32KB(指令)/32KB(數(shù)據(jù))L1緩存與Cortex A9一樣,但二級(jí)緩存卻只有512KB,僅為標(biāo)準(zhǔn)的Cortex A9 MP的一半。MSM8x60內(nèi)存支持雙通道LPDDR2 1066,與OMAP4430處于同一水平。多媒體支持級(jí)別與主流雙核一樣支持1080P級(jí)別的視頻回放。MSM8x60支持24位色WXGA分辨率顯示輸出,整合低功耗GPS芯片和音頻引擎芯片。
Sapdragon MSM8260處理器
高通MSM8X60是一款特立獨(dú)行的處理器,在所有主流雙核都采用了Cortex A9構(gòu)架的時(shí)候卻獨(dú)自使用了Scorpion架構(gòu)的異步雙核(Asynchronous Symmetric Multiprocessing,Asynchronous SMP本質(zhì)仍然是SMP,在處理器中,兩個(gè)核心的p-state是獨(dú)立的,可以動(dòng)態(tài)根據(jù)負(fù)載調(diào)整每個(gè)核心的電壓和頻率,乃至直接關(guān)閉其中的一個(gè)核心,能夠節(jié)省電力)。高通MSM8X60的Scorpion架構(gòu)異步雙核和Cortex-A9一樣支持原生雙核,MSM8X60的異步雙核中的一個(gè)核心可以獨(dú)立工作降低能耗也能一起工作提高效率,而且高通的Scorpion架構(gòu)提升了Neon協(xié)處理器的運(yùn)算性能,將傳統(tǒng)Cortex-A8/9標(biāo)配的64bit Neon單精度浮點(diǎn)引擎升級(jí)為128bit,能提供更強(qiáng)勁的浮點(diǎn)運(yùn)算支持,并且在不需要的時(shí)候可以關(guān)閉一半變成64bit以節(jié)省能源。但是異步雙核的MSM8X60性能還是比同頻率的Cortex A9構(gòu)架處理器略低,高通MSM8X60 1.5GHz的主頻高通異步雙核的性能大致和Cortex A9框架1.2GHz的性能相當(dāng)。
高通雙核芯片架構(gòu)
另外MSM8X60內(nèi)置高通自有的Adreno220 GPU芯片,支持使用Open GLES 2.0和Open VG 1.1技術(shù)的3D/2D圖形引擎,支持1080P高清視頻編解碼和24位色WSXGA分辨率顯示輸出,整合低功耗GPS芯片和音頻引擎芯片。而Adreno220像素填充率和三角形生產(chǎn)率分別為532M/s和88M/s,比起之前的Adreno205像素填充率245M/s和三角形生產(chǎn)率42M/s的數(shù)據(jù)提高了一倍的水準(zhǔn)。
Adreno系列GPU性能
MSM8X60以比別的品牌同期產(chǎn)品高出30%左右的高頻帶來(lái)了CPU整數(shù)性能的提高。其整數(shù)性能在一般的文書(shū)處理與日常應(yīng)用等能得到很很好體現(xiàn);同時(shí)其28NM設(shè)計(jì)下的異步雙核耗電量低于A9的,不過(guò)45NM下其耗電量反而高于其他的本身就是基于40/45NM設(shè)計(jì)的A9雙核。MSM8X60異步導(dǎo)致其浮點(diǎn)性能差,從而影響需要大量計(jì)算的軟解視頻,3D游戲等多媒體應(yīng)用。
華為MediaPad內(nèi)置主頻為1.2GHz的高通MSM8260處理器
采用MSM8X60系列處理器的MID平板主要有華為MediaPad以及聯(lián)想樂(lè)Pad S2005等產(chǎn)品,其在產(chǎn)品端的最大優(yōu)勢(shì)在于集成3G通話功能。
五、蘋(píng)果
蘋(píng)果是MID平板這場(chǎng)硬件軍備競(jìng)賽的主導(dǎo)者,盡管蘋(píng)果一向在硬件上的的宣傳都是那么言簡(jiǎn)意賅,業(yè)界和消費(fèi)者還是很關(guān)心其處理器對(duì)性能的提升。
蘋(píng)果產(chǎn)品的處理器橫跨ARM與X86兩大陣營(yíng)
蘋(píng)果新iPad采取的是A5的增強(qiáng)型雙核處理器A5X,該處理器采用兩個(gè)Cortex A9核心雙核處理器和PowerVR SGX543MP4四核GPU的系統(tǒng)級(jí)芯片(iPad 2搭載的A5使用的是SGX543MP2)。A5X的CPU部分有兩個(gè)核心主頻從800MHz~最高可達(dá)1.4GHz,制程采用45nm技術(shù),芯片面積為162.94平方毫米。在蘋(píng)果的發(fā)布會(huì)上,蘋(píng)果將不僅將PowerVR SGX543MP4與上一代產(chǎn)品ipad 2使用的是543MP2對(duì)比,更是與NVIDIA的Tegra 3進(jìn)行性能對(duì)抗。
iPad2采用的A5處理器
自蘋(píng)果第一代A4處理器開(kāi)始,其卓越的性能和極佳的省電性能就獲得了眾人的廣泛認(rèn)可。第一代的處理器體積僅53.3平方毫米,經(jīng)歷了兩年兩代的更新?lián)Q代,第三代A5X芯片面積達(dá)162.94平方毫米,體積足足增大了310%(A5面積為122平方毫米)。蘋(píng)果的這三代處理器均是采用45nm工藝,使用相同的工藝塞入更多晶體管提高性能必然會(huì)增大體積。同時(shí)新iPad也帶來(lái)了“發(fā)燒”的困擾,機(jī)身溫度較高已成為新iPad的一個(gè)普遍性問(wèn)題。在A4時(shí)代,蘋(píng)果加入收購(gòu)自P.A Semi的獨(dú)立喚醒技術(shù),以及專(zhuān)攻2D應(yīng)用的VXD375芯片,使得A4的待機(jī)耗電大約只有競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的30%,使用耗電更是只有25%-75% ,并通過(guò)45納米工藝、3D層疊技術(shù)、內(nèi)存控制芯片等一系列技術(shù)讓它凸顯強(qiáng)大。到了A5處理器蘋(píng)果又在ARM Cortex-A9雙核處理核心和PowerVR SGX543圖形芯片的基礎(chǔ)上加上MPCore技術(shù)、加速器鏈接埠、通用中斷控制器、先進(jìn)的總線接口單元、特定應(yīng)用的計(jì)算引擎加速,以及更為先進(jìn)的二級(jí)緩存控制器。
New iPad采用的A5處理器
同時(shí)出于Imagination Technologies的PowerVR GPU,A5X搭載的PowerVR SGX543MP4威力不容小視,據(jù)稱(chēng)可以輕松擊敗PC平臺(tái)上的集顯芯片,甚至在理論性能指標(biāo)上可趕上一些桌面獨(dú)立顯卡。PowerVR SGX543采用了MIMD(多指令,多數(shù)據(jù)流)的架構(gòu),其"GP-GPU"應(yīng)用可使得PowerVR SGX543采用多種核心配置,從雙核,四核到8核,16核(分別為SGX543MP2、SGX543MP4、SGX543MP8、SGX543MP16)。四核設(shè)計(jì)的SGX543MP4運(yùn)行頻率雖然僅為250MHz,但是每秒可生成1.33億個(gè)多邊形,像素填充率則可達(dá)每秒40億像素(4GPixel/s),理論可達(dá)到每秒160億次的浮點(diǎn)運(yùn)算能力。
PSP Vita搭配PowerVR SGX543 MP4(頻率400MHz,Sony定制)
新iPad在工業(yè)設(shè)計(jì)上并未有多少改變,僅在硬件配置上做了較大提升。為了消費(fèi)者最好的用戶(hù)體驗(yàn),最大變化要數(shù)屏幕分辨率,2048×1536的高分辨率是原來(lái)的4倍,而雙核A5X的加強(qiáng)型僅提升主頻且由PowerVR SGX543MP2升級(jí)為PowerVR SGX543MP4,大概只為配合顯示提升進(jìn)行了匹配升級(jí)。而Apple A5/A5X也只能用在蘋(píng)果自家的產(chǎn)品上,該系列處理器不僅性能參數(shù)強(qiáng)勁,加上蘋(píng)果軟硬件統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),使得軟硬件兼容能力一流,能夠深入優(yōu)化,從而能帶來(lái)了蘋(píng)果出色軟硬件體驗(yàn)。新iPad攜A5X而來(lái),有相當(dāng)?shù)囊曈X(jué)體驗(yàn)提升,也有普遍溫度較高的問(wèn)題,盡管蘋(píng)果官方認(rèn)為正常,消費(fèi)者還是能夠感受到2、3代的差異。
iPad 2與The New iPad
不過(guò),選擇蘋(píng)果,即選擇了A4/5/5X處理器;選擇了A4/5/5X處理器就選擇了蘋(píng)果,作此選擇的消費(fèi)者不在乎硬件性能參數(shù),蘋(píng)果宣傳時(shí)也無(wú)需細(xì)枝末節(jié)面面俱到大勢(shì)宣傳,只需寥寥數(shù)語(yǔ)便顯蘋(píng)果風(fēng)格。
六、晶晨:Amlogic AML8726-MX
Amlogic(晶晨半導(dǎo)體)看似低調(diào),但卻是業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的專(zhuān)注于提供先進(jìn)消費(fèi)電子產(chǎn)品解決方案的無(wú)晶圓半導(dǎo)體公司。進(jìn)入雙核時(shí)代,Amlogic也推出新一代的高性能系統(tǒng)單晶片(SoC)——AML8726-MX系列產(chǎn)品。
晶晨AML8726-M方案早就為國(guó)內(nèi)MID平板所采用
新一代晶晨SoC采用雙核ARM Cortex-A9核心處理器(CPU)和ARM雙核Mali-400圖形處理器(GPU),并集成了業(yè)界認(rèn)可的高清視頻引擎和先進(jìn)的安全技術(shù)。AML8726-MX系列支持多種開(kāi)源軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境,為高端游戲提供強(qiáng)大處理能力,支持Over The Top(OTT)在線視頻播放,并通過(guò)應(yīng)用軟件下載平臺(tái)為客戶(hù)持續(xù)不斷地提供最新節(jié)目?jī)?nèi)容和應(yīng)用程序,此系列Soc可用作任何互聯(lián)網(wǎng)視頻顯示產(chǎn)品的核心技術(shù)。
主頻高達(dá)1.5GHz的晶晨AML8726-MX方案為雙核MID平板添加一員大將
AML8726-MX雙核方案中的CPU基于ARM Cortex-A9雙核架構(gòu),采用40nm制程工藝,最高頻率可達(dá)1.5GHz,并具備N(xiāo)EON協(xié)處理器,二級(jí)緩存為512KB,支持DDR3內(nèi)存。Cortex-A9是目前性能最高的ARM處理器架構(gòu),運(yùn)算性能達(dá)到2.5 DMIPS/MHz,具有高效率、長(zhǎng)度動(dòng)態(tài)可變、多指令執(zhí)行超標(biāo)量體系結(jié)構(gòu)。
AML8726-MX處理器架構(gòu)圖
Amlogic AML8726-MX方案還采用了ARM自家的Mali-400 MP2雙核圖形處理器,“MP2”即表示采用雙核心的設(shè)計(jì)。Mali400可以由一組頂點(diǎn)著色引擎搭配一組到四組像素渲染引擎。雖然沒(méi)有Exynos 4210集成的Mali-400 MP4那樣采用四像素渲染引擎的豪華配置,不過(guò)Mali-400 MP2包含1個(gè)Vertex Shader和2個(gè)Pixel Shader,而且其運(yùn)行頻率更高,超過(guò)400MHz,同時(shí)其Mali-400 MP2采用40納米的工藝,通過(guò)高頻雙核保證了性能并比四核降低了功耗,同時(shí),其支持包括全格式1080P高清音視頻額硬解碼,1080P MVC、HTML5和Flash11以及雙屏輸出。
ARM MALI-400 MP2 GPU的不錯(cuò)的3D運(yùn)算能力在3D游戲中有較好表現(xiàn)
A9雙核以及雙核心Mali400高頻版GPU的"魔蝎"MX雙核芯片平板
在視頻播放器時(shí)代Amlogic就憑借出色的視頻解碼性能贏得了業(yè)界口碑,如今,國(guó)內(nèi)的藍(lán)魔數(shù)碼率先在新一代平板中采用AML8726-MX處理器,推出W13pro、W17pro以及W22pro三款力作。Amlogic AML8726-MX比起單核處理器在性能上最高提高了300%,從而獲得更快的網(wǎng)頁(yè)加載瀏覽和系統(tǒng)運(yùn)行體驗(yàn)。此外,此款采用40納米工藝雙核芯片也具備比較低的功耗,以應(yīng)對(duì)移動(dòng)移動(dòng)消費(fèi)領(lǐng)域?qū)τ诶m(xù)航的更高需求。