Cortex-A15架构解析：探索强劲性能的秘密（三）

同一款处理器不同版本在耗电上一样吗？

　　NVIDIA在较早之前发布的SHIELD采用的是前面提到的Tegra 4处理器，这是NVIDIA的第四代Tegra处理器，和其他手机SoC芯片厂商有多款不同芯片供选择不同的是，NVIDIA这几年走的都是单芯片多型号路线，也就是把芯片单纯按照频率、GPU使能规模来划分多个型号供客户选择。

　　SHIELD 采用的Tegra 4具体型号是T40，是Tegra 4的顶级性能版本，最高频率设定为1.9GHz，GPU规模使能规模为72 core但是频率多少并不清楚，Tegra 4 GPU的文档有提到在672MHz时候的性能规格，但是这不代表T40的GPU就是这样的规格。

　　不过手机显然不会上这样规格的Tegra 4，因为SHIELD的形制较大，可以塞进风扇辅助散热，电池容量也可以支持这样规格跑接近10小时的游戏，即使是旗舰级别手机的个头只有它的三分之一不到。

　　NVIDIA提供的手机版Tegra 4型号为AP40，这个版本在多个方面做了精简，例如T40有很多的I/O口，AP40只保留了必要的，温控的策略也会有不同。

　　从一些厂商提供的消息，经过这些精简后，AP40的TDP（热设计功率，代表能让设备低于结温所需的散热能力）从T40的8-10瓦降低到了3瓦级别，这相当降低到了1/3不到，变化非常大。

　　那么功率降低到这么多，性能是否会有大的下降呢？这是一个有趣的问题。不同的厂商会采用不同的功耗控制策略。 一般在多核心同时高负荷工作下，手机的处理器工作速度会随着温度的上升而降低，从而把总的功耗降到较低的水平。

　　不过，单核心工作的时候，频率的下降速度就会慢很多。而且大部分的情况下，CPU高负荷的往往是间歇性的，对于大部分的应用，实际的性能应该不会有什么影响。

　　CPU性能的重要性

　　Cortex-A15 相对于S600、S800、Cortex-A9、Cortex-A7 等“对手”来说优势就是具备更强的单核心性能。在多线程程序并不十分普及的情况下，单核心性能的重要性是毋庸置疑的。

　　其实无论是手机还是我们的台式机、笔记本电脑，日常的不少程序都采用单线程代码。多线程程序的开发需要比较复杂的代码编写、经验以及调试，而且很多任务并不容易做到并行化，因此经过很多年以后，实际上真正的多线程重负荷的程序即使在PC上也并不普遍，在移动平台上就更少了。

　　除了一些专门用来烧机的软件外，能让多核尤其是四核手机老是处于跑满状态的应用可说是少之又少，更常见的情况是某些高计算负荷的任务让四核冲起来一下就跑完了。

　　举个简单的例子，例如刷微博或者刷网页的情况，里面包含很多图文的信息，刷的时候速度快的处理器能够很快地显示出内容，而速度较慢的处理器则需要等待一段时间。

　　刷完以后CPU总的占有率会骤然降低，之后都是一些单线程的程序让个别内核处于较饱满的负载状态。

　　真正需要CPU高负荷的时间占总时间的比例很低，甚至连1%都远远不到，但是这个时间虽说很短，却往往是影响用户体验的一个非常重要的因素。

　　因此，CPU的峰值性能的重要性毋庸置疑。此外，现在有一种趋势，移动处理器面对的屏幕分辨率甚至普遍比笔记本电脑甚至台式机更高，这意味着界面的处理压力越来越高。

　　界面的刷新和网页刷新的情况类似，对CPU的性能要求高，但是时间短，用户的体验感受很直接。

　　因此更高的处理器速度也将是一种硬性的需求，而不是可有可无的摆设。但是对于性能和功耗的评估需要有理性的分析，有一些人一味强调拷机软件下的CPU频率过热降频情况对手机用家来说其实是某种程度的误导，这和实际的应用情况完全不一样。

　　多核处理器的意义更多在于多任务的情况。Android和Windows都是典型的多任务操作系统，多核处理器在处理多任务的时候大大提升了多个程序同时运行时的处理和响应速度。

　　不过，多任务对于核心数量的需求是有限的，PC CPU和移动处理器主流的核心都是两到四核，这不是偶然的。

　　虽然系统中有多个线程和多个任务同时存在，但是出于活跃状态的往往也就少数几个，因此更多的CPU核心意义是不大的。现在有些厂商推出的所谓八核Cortex-7的处理器，在绝大部份的情况下性能一定还不如双核Cortex-A15。