[AA小小夏]手机CPU知识扫盲:谈谈手机CPU架构与原理


CPU是手机上面最复杂 , 最贵的Soc(芯片) , 担任的也是手机中大脑的位置 , 是手机跑分性能的决定性硬件 。 智能手机发展到今天 , 各大手机CPU厂商也从春秋战国逐渐到了现在四国鼎立的时代(高通 , MTK , 三星 , 苹果A系列) 。 当然最大的CPU厂商还是Intel , 只不过intel的主力是在x86架构的处理器,主打PC与服务器产品 。 而我们今天的主角还是ARM架构的移动端处理器(手机CPU) 。
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一、我们先来看看手机CPU中的分类:
AP应用处理器:
手机CPU中最主要的一部分 , 手机的系统运作还有APP的运行 , 靠的都是AP应用处理器 。 例如:苹果A9处理器指的就是AP 。
BP基带处理器:
其实很多玩家都只听过基带这个东西 , 但不知道这个到底是什么 。 基带处理器管理的是手机一切无线信号(除了wifi , 蓝牙 , NFC等等) , 一款手机支持多少种网络模式 , 支持4G还是3G , 都是由基带部分决定的 。 BP做的最有名的是高通 , 其实高通发家靠的就是优秀的BP基带处理器 , 而不是AP应用处理器 。
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可能大家对高通的BP没有什么印象 , 这里我就跟大家举几个使用高通BP的手机 。 iPhone4到iPhone6sp全系列手机都是使用高通的BP(这些手机都是我亲手拆解过的 , iPhone3Gs等等我不能肯定是不是高通的BP) , 还有全部3G版的iPad , 加上三星这几年的旗舰也是都是使用的BP , 还有大量使用高通CPU的手机产品也都是使用高通的BP 。 那么高通在BP领域的是什么地位就不用我说了 。
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CP多媒体加速器:
其实每个厂商对CP都有不同的名字 , 比如苹果把它叫做协处理器 , 高通820叫做“低功率岛” 。 在早期CP只用于解码视频和处理音频等等简单任务 。
但是各大厂商发现 , CP的性能其实也可以很高 , 于是开始处理的东西越来越多 。 现在的CP已经可以处理虚拟现实 , 增强现实 , 图像处理 , HIFI , HDR , 传感器等等 。
二、手机CPU核心数真的越多越好吗?
从2011年英伟达发布一款双核手机CPU开始 , 手机CPU的核战就爆发了 , 到之后的4核 , 8核 , 10核 。 甚至intel向外界展示过80核的处理器原型 , 但至今没有能利用这一处理器的系统 。
在这里我可以很明确的告诉大家核心数越多肯定不代表更加好 。 现在ARM架构性能最好的处理器是苹果的A9X(iPad Pro使用的处理器) , 但是A9X只是双核CPU而已 。
那么为什么一些双核CPU的性能都要比那些所谓8核的CPU要好了 。 因为CPU运算逻辑部件的面积大小决定了CPU晶体管的数量(下图白灰色部分) 。 下图就是三星猎户座7420和苹果A9的大小对比图 , 我们不难发现苹果A9双核CPU运算逻辑部件的面积比三星8核还大 , 这就代表这A9的晶体管数量比三星7420要多 。 正是这样才使得A9比7420的性能好很多 。
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那么这样说多核心就没有好处了吗?
当然不是 , 多核心比在多任务处理和功耗方面确实会表现的更加优秀 。 但是很多时候我们真的需要8核吗?苹果告诉我们 , 不管安卓怎么样 , 反正ios双核心就足够了 , 这和ios的运用后台处理机制是有很大关系的(ios在运行大量APP之后就会把之前的APP关闭) 。
但是不爱关闭后台的安卓需要多少核心才行了?我想骁龙820已经告诉了我们 , 4核就已经够了 。