后起之秀高通的奋起直追——手机处理器系列(四)

　　2011年1月，LG在MWC上率先发布了全球首款双核智能手机Optimus 2X（网购最低价 1410.0元），它搭载了Nvida Tegra 2双核1GHz处理器，这也使得双核智能手机大战的序幕正式拉开。尽管高通在双核处理器的发布上落后于Nvida，但在随后的台北国际电脑展上，高通也及时跟进推出了其第三代Snapdragon手机处理器，最高1.5GHz主频的双核处理器为其赚足了眼球，但同时也招来了无数的非议，“胶水处理器”以及“高频低能”等质疑声不绝于耳。

　　备受质疑的双核高通Snapdragon S3

　　高通Snapdragon S3系列处理器主要包括MSM8660/8260以及APQ8060，这三款产品在性能上一致，只是功能和适用范围上稍有区别，MSM8660可同时支持WCDMA以及CDMA网络，而MSM8260则只支持WCDMA网络，APQ8060相比MSM8660/8260去掉了基带通讯模块，是专为平板电脑和大屏显示终端而设计的。

　　高通MSM8x60系列处理器依旧沿用了45nm工艺制程，512KB二级缓存，支持LPDDR2 1066的内存，拥有两个基于Scropion架构的核心处理器，主频设定为1.2GHz-1.5GHz。相比二代的产品，双核的高通Snapdragon S3系列在性能上得到了一定的提升，不仅拥有更强劲的多任务处理能力，同时在功耗控制上也比单核要低。

　　前三代高通Snapdragon系列产品对比

　　此外，它还有更强大的多媒体性能，内置有更为先进的Adren220图形处理器，支持Open GLES 2.0和Open VG 1.1技术的3D/2D图形加速引擎，支持1080P高清视频编解码和24位色WXGA分辨率显示输出，整合低功耗GPS芯片和音频引擎芯片。Adreno220的像素填充率和三角形生产率分别为532M/s和88M/s，而Adreno205像素填充率和三角形生产率仅为245M/s和42M/s，从数据上看，性能比一代GPU提升了一倍多。

　　为何有高频低能的质疑

　　但搭载高通MSM8x60系列处理器的手机上市之后，却招来了用户普遍的质疑。认为相比Nvidia Tegra 2等其他同级双核处理器，高通只是提升了单核的主频，不仅制程工艺上落后，依旧沿用老的Scropion架构而并非Cortex-A9架构，以及采用异步的双核逻辑架构设计，这些都对处理器整体性能的表现带了负面影响。总而言之，网友们普遍认为，高通MSM8x60处理器是一款高频低能的双核处理器。

　　相比于同级的双核产品，如Nvidia Tegra2，由于采用更为先进的40nm工艺制程，同时基于更为先进的Cortex-A9内核架构研发，拥有完全的乱序执行能力（Scropion架构仅有部分乱序执行能力）。此外，有别于高通采用异步双核逻辑架构的多核布局，Tegra 2等产品均采用同步多核逻辑架构，这使得每个核心处理器拥有更短的指令周期，执行效率上就比高通MSM8x60更有优势，大致上1.5GHz主频的高通异步双核处理器在性能上相当于同等双核Cortex-A9架构处理器1.2GHz左右的水平，这也是为何网友会认为高通MSM8x60双核处理器属于高频低能的重要因素。

　　小米手机的双核MSM8260处理器主频引发质疑

　　保障性能的同时需最大限度控制功耗

　　那么这种观点是否完全客观呢，高通王宇飞博士似乎并不认同这种质疑，对此他有着一番独到的见解。高通骁龙S3是一个完整的系统芯片解决方案，集成双核Scorpion架构CPU、GPU、3G调制解调器、多媒体引擎、GPS和系统级的管理软件等。

　　王博士认为，Scorpion作为高通自主设计的异步多核处理器微架构，与Cortex-A8/A9的设计和特性上都有显著差异，在高主频、节能和浮点加强方面有独到优势。通过设计这样一个系统，能提供运算所需的电能，同时尽可能地省电。比如现在CPU要完成一项计算强度非常大的工作，同时还要执行其它的一些小任务，就可以让一个CPU运转提供最高性能，同时另一个CPU可以工作在较低的频率，这样就能更好的控制功耗。

　　笔者认为是各取所需吧。高通MSM8x60之所以采取这一举措还是有它独特的考虑，那就是双核处理器在性能提升的同时所带来的功耗问题。高通MSM8x60采用异步双核逻辑架构，这样每个内核可以在不同的频率和不同的电压下执行各自的任务，乃至直接关闭其中的一个核心。在电力节省及功耗控制上，就比同步双核逻辑架构的处理器有优势，当然这是以牺牲部分处理器性能为代价的。

　　尽管高通MSM8x60处理器所采用的Scropion架构，在整体性能方面弱于Cortex-A9，但其提升了Neon协处理器的运算性能，将传统Cortex-A8以及A9标配的64bit Neon单精度浮点引擎升级为128bit，能提供更强劲的浮点运算支持，并且在不需要的时候可以关闭一半变成64bit以节省电力。

　　Nvidia认为发挥双核处理器的性能更重要，而在高通看来，在当前手机电池技术得不到很好的改进情况下，必须在控制处理器功耗的基础上再提升双核处理器的性能，如果续航能力没有保证，拥有再强的性能也是没有意义的。其实说白了，也就是两家公司对双核处理器的产品研发理念不一样，我们作为用户无需对其太过于深究，选择自己认为合理的即可。

　　总而言之，虽然处理器性能方面高通MSM8x60稍显弱势，但由于其拥有专为多任务而设计的高集成度SOC解决方案、出色的功耗控制以及全面兼容目前主流的Android以及WP7系统平台，这在一定程度上也弥补了性能上的缺陷。另外笔者还想说的是，高通MSM8x60系列处理器仍旧是一款真正的双核处理器，而并非所谓的“胶水处理器”或者“伪双核”。
全新架构和工艺的高通Snapdragon S4

　　随着高速LTE网络在全球范围内的部署，以及最新应用程序对手机性能需求的提升，以往单纯靠提高处理器主频或增加内核的方式，已经无法突破手机处理性能发展的瓶颈。在这样的背景之下，高通新一代Snapdragon S4系列处理器应运而生，它采用最新的核心架构设计以及最先进的工艺制程，以寻求手机芯片高性能需求和低功耗控制之间的平衡。

　　全新架构和工艺的高通Snapdragon S4

　　高通Snapdragon S4系列包括MSM8x70/8x30/8x60以及APQ8064，覆盖了单/双/四核处理器。相比之前三代产品，新产品在核心架构以及生产工艺上都实现了大跨度提升。该系列产品全部采用业界最先进的28nm工艺制程，更高精细度的制程带来的不仅是性能上成倍的提升，同时在功耗控制以及电源管理上也有显著的优势，这样处理器就能以较低的功耗提供较为强劲的性能。

　　高通Snapdragon S4系列全平台产品图

　　28nm工艺制程的S4处理器拥有更强的热性能