深奥技术不再不懂 手机四核知识普及
手机上的处理器到底有啥用？这似乎是不少用户所关心的问题，在进入智能手机时代之后，手机处理器似乎如同曾经的桌面处理器一样展开了“摩尔定律”进化过程，摩尔定律这一由英特尔创始人之一戈登·摩尔提出来的设想为：当价格不变时，IC芯片上可容纳的晶体管每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍；或者说，每一美元所能买到的电脑性能，将每隔18个月翻两倍以上。这一定律在几十年来可以说一直延续着发展，按照持续稳定的速度对现在信息技术起到了进步帮助。
商务处理器的典范英特尔Xeon
不过问题出来了，一美元所能买到的电脑性能每个18个月翻一倍，那也代表着众多现代化的公司花费同样的金钱能够提升大量办公效率，或是在保持效率的时候能够节约一半的金钱，可智能手机你需要拿来办公吗？说通俗一点，有谁拿手机来进行科学计算，亦或是渲染图像，还是最简单的OFFICE办公？
处理器的性能代表了先进生产力
答案是没有，那如今的手机处理器提升，又能对用户起到什么实质帮助吗？简单来说，这颗处理器到底能够帮助我们来干什么，而不是提升什么，攻坚对象都没找到，兵器再锋利又有什么用呢？谷歌对Android的规划的确是每一年都将硬件提升一个档次，但一款手机的硬件可不仅仅包括处理器，尺寸更大分辨率更高的屏幕我们能够看得见，像素更高光圈更大的镜头我们也能看得见，容量更大体积更小的电池我们同样也能看得见，网速带宽更高的基带芯片也让我们上网下载时清楚的看到数字变化，但处理器的性能你真的看得见吗？没错，手机处理器性能越高速度越高，打开程序也会更加流畅，但假如现在已经足够流畅了呢？简单来说你现在打开某个程序需要0.5秒，性提升一倍的处理器打开时间是0.25秒，对人来说真的能够清楚的认识到这样的速度变化么？看看下面这段视频就知道了，其中HTC ONE X采用的是nVIDIA TEGRA 3四核处理器，电信版的ONE XC采用的则是高通骁龙S3双核处理器，在众多所谓的跑分测试上，四核处理器的成绩都要遥遥领先于双核处理器，但从视频中你可曾能够感到到任何的不同之处？不能。
高通四核 性能提升续航下降
一个新的移动时代已经来临。在今天，消费者可以随时随地的进行各种娱乐体验，高速的互联网和高性能的电子设备已经大大丰富了人们的生活，满足了人们对信息以及娱乐的渴望。随着高速LTE网络逐渐在全球部署，消费者可以带着自己的电子设备去任何地方，做一切自己所能做的事，包括浏览网页、发送Email、聊天以及上社交网站，同时高清视频以及更好的游戏体验也是消费者非常看中的娱乐功能。这样的需求对移动芯片提出了巨大的要求，不仅仅是盲目的增加处理器呢的频率，也不仅仅是随便增加一些处理器核心数，移动芯片还要求有着更高的续航能力，以保证厂商所制造的设备能够给消费者拥有高性能体验的同时也能有着非常不错的使用时间。正因为如此，一种新的移动芯片解决方案是目前各方想要看到的答案。
正因为如此，高通正式宣布了其全新一代的Snapdragon芯片组S4，Snapdragon S4芯片组正是为了解决移动领域高速发展而生，其保证了性能需求，网络要求，同时还有续航要求。那么我们就来看看S4芯片组到底有那些新亮点吧。 第一次使用28纳米技术：
S4新构架
Snapdragon S4处理器使用了全新的28纳米工艺技术，提供了动态频率调整，对电源消耗更有优势，同时也大大的缩小的处理器的面积。
第一款完全集成3G/4G网络：
28纳米更低功耗
S4芯片组的产品配备了业界第一款完全集成世界上多种模式的LTE制式无线Modem，其中还包括各种模式的3G网络制式。
适应ARM指令集，软件和生态系统：
DMIPS效能更高
S4级别的Snapdragon处理器拥有一套完整的解决方案，使用ARM指令集架构（ISA），提供了优越的性能和功耗的平衡。
卓越的CPU性能，支持多核心异频率：
异构更低的功耗
Snapdragon S4处理器支持的频率范围为1.5Ghz至2.5Ghz,每个核心都支持异步对称多处理技术(aSMP)，该模式拥有良好的性能和功耗平衡。
调制解调器（Modem）支持广泛：
新图形处理器
Snapdragon S4芯片组带有世界上通用的LTE/多Modem支持，拥有最广泛的频率和频段，同时完整的支持现有的标准，如EVDO和HSPA。
图形性能高，同时可编程性高：
更紧凑的构架
Snapdragon S4芯片组携带的Adreno GPU拥有高质量的视频性能，同时可编程性高，可以让开发者开发出体验更佳的游戏。
紧密集成带来更出色的功耗：
统一区块渲染
Snapdragon S4芯片组的各个组件高度集成，带来了更高的效率和更低的电压，除了可编程的DSP，还带有GPS，蓝牙，WIFI和FM等多种无线芯片。
新S4效能更高
NVIDIA Tegra3 性能升功耗降
或许是电脑平台上的战斗让NVIDIA习惯了快节奏的生活，当高通、TI等传统移动处理器巨头都还处在半遮半掩的时候，抢先推出了代号为Kal-El的四核心移动处理器Tegra 3，将手机和平板电脑的处理性能带到了『四核』这一全新的高度。与移动设备的元件供应商所不同的是，NVIDIA更加喜欢凡事高声宣扬，从去年下半年开始就宣扬他们的这个『氪星超人』。拥有四核心的ARM Cortex-A9处理器，采用了台积电40纳米制程工艺（很快将更新为28纳米），拥有12个单元的GeForce ULP图形处理器，配备了LPDDR2 1066MHz内存，完整支持Neon指令集，从参数上看，似乎看不出有些什么特别之处？
Tegra 3芯片图形
如果我说Tegra 3是一个五核处理器，大家的第一反应就是耗电吧：原本以为四核处理器已经够吓人了，没想到NVIDIA还故意骗人，五核处理器那得多吓人啊，搭配这种处理器的手机是不是和以前的笔记本电脑一样用两小时就没电了？事实上多出来的这颗核心是vSMP（Variable Symmetric Multi Processing）可变对称式多重处理器，vSMP能够实现Tegra 3处理器在低功耗与高性能之间的平衡，进一步延长电池续航力，这也是为什么NVIDIA会宣称Tegra 3四核处理器会上一代Tegra 2更加省电。
Tegra 3构架
通俗的讲，vSMP技术对于处理器的分类处理就像是一个公司里的员工与清洁工，两种处理器分别是采用了低功耗制程技术与快速制程技术的处理器：前者拥有更低的漏电功耗，但在高性能下会消耗更多功耗；后者则在待机时拥有较高的漏电功耗。就像是一个普通员工比较好学上手较快，但是身体薄弱不能持续干体力活，而清洁工则拥有不错的体力，虽然培训比较花时间，但上手之后就能比普通员工擦更多窗，搬更多桶水，洗更多的地。
更低的功耗
NVIDIA于是就将这两种员工融合到了一起，员工在上班时间自然做更为重要的工作，打扫公司这种事自然就交给清洁工来做啦。公司自然能够节省开支（节省功耗）。
高低区别
从3.0蜂巢(Honeycomb)系统开始，谷歌就开始将多重处理技术作为常规支援功能内置Android系统中，以便系统能够同时利用多个处理器核心的性能。但问题在于该系统会假定所有可用的处理器核心均能够实现相同的性能，并根据这一假设来为可用的核心调度任务。因此，Tegra 3针对的4个主要运算核心与协同运算的Companion“伴芯”采用了软硬两套不同管理办法。
性能功耗比
硬件上，专业的处理器管理逻辑单元会不断监控处理器的性能负载，以便动态地随时启用和禁用处理器协同伴芯和主核心。是否开关伴芯和主核心的决定完全取决于当前的处理器协同运算负载以及处理器频率控制子系统所得出的处理器工作频率推荐值，该子系统则用软件的形式嵌入在操作系统内核之中，用户在使用时并不需要对应用程序或者操作系统进行任何更动，这也有点类似之前笔记本电脑上的智能显卡切换技术NVIDIA OPTIMUS。
但工作的时间并不适合打扫卫生，Tegra 3的协同伴芯和主核心频率不同，两者在工作时的内存频率也各不相同，直接导致了协同伴芯和主核心不能同时开启，这也让NVIDIA想出了最佳的解决办法：
1、高速缓存一致性： 因为vSMP技术不允许协同伴芯与主核心同时启用，所以在这些以不同频率运行的核心之间不涉及高速缓存同步的补偿问题。协同伴芯与主核心共用同一个L2快高速缓存，NVIDIA通过对该高速缓存进行编程设计，使其以相同的几十亿万分之一秒速度为协同伴芯与主核心返回资料。
2、改善操作系统效率：Android操作系统默认会假定所有可用的处理器核心均相同，能够实现相近的性能，作业系统按照这一假定的情形来为这些核心调度协同运算。 当多个处理器 核心中的每一个都以不同的非同步频率运行时，就会导致这些核心实现不同的性能，这样会造成操作系统在任务调度上效率不高。与之相比，vSMP技术则始终让所有活动的核心均保持相近的同步工作频率，从而实现优化的操作系统任务调度。 即便当vSMP从协同伴芯切换至另一个或多个主核心时，处理器管理逻辑单元也会确保无缝的过渡，最终用户完全觉察不到这种过渡，而且这种过渡也不会造成操作系统的调度补偿。
3、功耗最佳化：在基于非同步时序的处理器架构中，每个核心一般均处于不同的电源层(亦称电压轨或电压层)上，以便根据工作频率来调整每个核心的电压。 这会导致整个电压层的信号线以及电源线杂讯增大，从而对性能造成负面影响。 因为每个电压层均可能需要自己的稳压器，所以这些架构并不像增加处理器核心数量那样易于扩展。增加稳压器会提高处理器的成本以及功耗。 如果所有核心均使用同一个电压轨，那麽每个核心将以最快核心所需的电压运行，如此一来，便失去可降低功耗的“电压平方”效应优势。
处理不同事务
实际上vSMP技术也有些许问题所在，譬如协同伴芯与主核心之间的切换过程在2毫秒左右，会不会出现在打开程序或者切面界面时带来迟滞感还有待观察，同时切换的这段时间处理器将处在一个真空期，任何工作都会暂时停滞下来，不过说到底，用户还是更加关心四核处理器的功耗，协同伴芯到底能否解决移动平台上最关键的续航问题？首先我们来看看NVIDIA自家产品间的较量，同样采用了台积电40nm工艺的Tegra 2与Tegra 3作为对比。在睡眠状态（LPO）下Tegra 3要节约28%的能耗；如果关闭屏幕同时播放音乐，Tegra 3也要节省14%左右，而同时播放高清视频时差距更大，Tegra 3相比上一代竟然节省了61%；游戏时的对比也非常明显，Tegra 3也要比上代处理器节省1/3左右的功耗。
性能区别
由于vSMP技术靠着协同伴芯来最大限度降低待机状态下的漏电功耗，同时利用四个主核心最大限度降低峰值工作频率下的动态功耗，从而可大幅降低整体功耗。 根据使用场合的不同，vSMP技术能够动态地启用和关闭处理器核心，从而在尽可能低的功耗下实现想要的性能。
运算数据
和自家处理器比完之后，我们看看Tegra 3与其他处理器的差异，NVIDIA官方分别采用高低频的两款Tegra 3处理器与高通、TI两家巨头的双核处理器运行Coremark基准测试软件进行对比。首先需要说明的是两款处理器都是采用45nm工艺的Cortex-A9构架，与Tegra 3属于相同构架工艺稍弱。但对比情况却完全可以忽略掉两者的小小差异：低频率的Tegra 3四核处理器得到的成绩与两款双核处理器相当，测得的功耗却要低了2-3倍；满频率运行的Tegra 3在成绩上翻了一倍，运行功耗却反而不如两款双核处理器，甚至还要低上15%左右。
竞品区别
除了Tegra 3搭载的vSMP技术之外，还有一点也很重要：在功耗管理上核心数量多要胜过核心数量少。例如，四核处理器在所有性能水准上均比双核处理器的功耗低。之所以会出现这种结果是因为，四个核心能够以更低的频率运行，因此与双核处理器相比，在处理同样的任务量时，四核的电压更低。 因为功耗与电压的平方成比例，所以处理器整体功耗可实现大幅下降，却依然能够完成相同的任务量。即便在全部四个处理器核心均以1 GHz频率运行时，Tegra 3也比双核处理器竞争产品的功耗更低。因为Tegra 3中的高性能处理器核心采用了高速制程技术，所以这四个核心在工作电压比竞争处理器更低的情况下，依然能够以更高的频率工作。因为动态功耗与工作电压的平方成比例，所以Tegra 3即便在以更高的频率工作时，也能够大幅节省电力。
性能提升又有何用 眼前最大问题
MWC 2012开幕之前国外媒体Anandtech就收到了高通送测的一款MDP MSM8960工程样机，也让大家见识了一下新一代“骁龙”Snapdragon S4流动处理器的威力，Snapdragon S4 MSM8960处理器仍是双核心1.5GHz，不过架构变成了基于ARMv7-A的“Krait”(金环蛇)，搭配新图形核心Adreno 225、改进的ISP，以及支持几乎所有通信制式的新基带，加上28nm的全新制造工艺，几乎以全新的面貌来到人们眼前，而一系列的跑分图表让大家惊呼，高通竟然和英特尔学了起来！
MSM8960虽然CPU跑分惊人，但GPU甚至还不如4S与S2
说到英特尔，这次也在MWC展会上发布了代号为“Medfiled”的低功耗凌动处理器——Z2460，专门面向智能手机和平板电脑设备量身打造的32纳米系统芯片（SoC）平台一出场就吸引到了所有人的目光，同样也是来自于Anandtech的测试结果，单核1.6Ghz的凌动Z2460在性能表现上轻松击败了所有的双核处理器，其中苹果iPhone 4S、三星Galaxy Nexus等双核旗舰机型。待机14天、3G通话8小时，音乐连续播放45小时，HDMI视频连续播放6个小时的续航能力更是让大家惊呼英特尔解决了x86的功耗问题——要知道Z2460是一颗传统的x86处理器，而非目前移动领域流行的ARM构架。这一点也让Z2460的集成显卡在对比其他处理器时显得更有优势，Z2460的400MHz主频GPU在面对目前智能手机300MHz主频的GPU时游刃有余。
英特尔发布Z2460
同时我们也不必为英特尔x86在Android系统上的兼容问题有所担心：英特尔与谷歌已经结成合作伙伴关系，共同优化用于英特尔低功耗凌动处理器产品系列的Android系统。从Android 2.3姜饼系统开始到最新的Android 4.0冰淇淋三明治，谷歌每个Android版本都将提供对于英特尔x86架构的支持。目前，英特尔已经参与到Android开源计划（AOSP）中，能够访问Android核心源代码。广泛的Android应用支持，可使基于英特尔技术的智能手机能够运行绝大多数的Android应用程序，甚至包括为其它架构（譬如工控系统）而编写的应用程序。
英特尔手机
摆在Tegra 3处理器面前的形势瞬间严峻了起来，自己的vSMP技术处理器到底在平时使用上节能多少？多媒体性能是否比Tegra 2要好，要知道Terra 2在播放视频时的格式兼容问题也是造成蜂巢平板众无法匹敌苹果iPad 2的一大罪因。但别的不说，光是比对手强上8倍性能的GPU就让NVIDIA有了更多的竞争筹码，如果战力全开将电脑平台上的游戏合作伙伴全部挖来为其开发手机/平板游戏，那消费者还会选择搭载了Cortax-A15处理器的手机么，就为了那些漂亮的跑分结果？起码我不会。智能手机是拿来娱乐玩耍的，又不是拿来跑分的。
