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【新技术研习社】2013年手机处理器终极指南(下)

新一代处理器性能对比分析

虽然说我们之前通篇都在论述的观点是目前旗舰手机平台的性能受限于功耗,无法在日常使用中体现,但是不得不承认基准测试也是部分用户日常使用的功能之一,而且这些芯片“不管实际情况,就跑分到底谁最快”也是很多人很有兴趣的问题之一。当然,相对于前几年的产品而言,现在的平台下跑分的意义不论如何都在变得越来越小,因此我们不会再像上篇一样做连篇累牍的深入分析。取而代之的,我们只会从几个理论测试软件的成绩里大概的看一下它们之间的胜负关系与潜力。

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由于新一代手机处理器的降频问题十分严重,因此我们不能简单的去比较频率与分数,因为无法确定在实际测试中它们运行在什么频率下。这个问题对于骁龙800而言相对小一些,因为Krait 400核心的实际功耗并没有超越设备散热极限太远,因此我们有理由认为在诸如Antutu跑分这类间歇性满载,且满载时间不超过一分钟的测试程序中,骁龙800是可以运行在全负荷的2.3GHz的(除非厂商设定的温度控制阈值极为激进,)。

【新技术研习社】2013年手机处理器终极指南(下)
“绝不降频”的APQ8064处理器,很可惜搭载它的是内置散热片的高通开发参考平台

Exynos 5 Octa的情况在之前已经有所说明,但是由于Antutu的满载压力并没有系统稳定性测试软件那么高,因此我们假设Octa在跑Antutu时的频率分布为1.6GHz、1.4GHz Cortex A15和1.2GHz Cortex A7各占1/3时间。这样根据DMIPS的数据折算,整体性能相当于1.19GHz的Cortex A15。考虑到Cortex A7在整数部份的同频性能与Cortex A15的差距并没有DMIPS所显示的大,但是浮点性能方面的差距非常明显,因此在整数部分,等效频率将会接近1.5GHz,而浮点部分则维持1.19GHz。

至于Tegra 4,对于一般手机而言它几乎不可能跑到1.9GHz的满载频率,但是我们找到了nVIDIA Shield的测试结果。由于Shield拥有足够的空间安装散热片,因此可以避免频率的下降,因此在测试全程中,频率应当都可以维持在1.9GHz。

下面就让我们来看看结果。只采集CPU的整数和浮点部分。

【新技研】2013年手机处理器终极指南(下)

结果一如我们的预料。如果不降频,那么Cortex A15的绝对性能将是最为强大的,即便骁龙800拥有高达2.3GHz的主频,它也不是全速运行的Tegra 4的对手。

同时,和Cortex A9的代表Exynos 4412比较的话,我们发现骁龙800的整数性能领先幅度并没有频率所表现的那么大,而Exynos 5 Octa由于过高的功耗,也没有表现出应有的性能。

下面我们计算一下每MHz下各个平台的对应性能:

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再结合功耗,计算各个平台的能耗系数:

【新技研】2013年手机处理器终极指南(下)

这个结果就比较有意思了。可以看到,Tegra 4在整数和浮点性能方面,单位功率的性能都没有超过Cortex A9,甚至整数方面的能耗比下降了一半。而Exynos 5 Octa在整数方面相对于Tegra 4的效率进步,更多的归功于能耗比更高的Cortex A7内核,毕竟不论是A7、A9还是A15,整数运算单元都是两个,理论上同频整数吞吐量没有区别,但是依然没能对Cortex A9实现实质性的提升。而骁龙800延续了之前产品在整数性能方面能耗比不如Cortex A9的传统。

因此,结论就十分清晰了:在限制运行在相同功耗的前提下,以对日常使用影响最大的整数性能而言,不论是骁龙800还是Exynos 5 Octa,都无法表现得比Cortex A9更好。当然这是理论测试,实际运行App时,由于处理器内部乱序执行和分支预测等方面的增强,几大主流新产品的表现会还是比上一代Exynos 4412强大一些,但是我们要重复之前说过的话:你不可能得到像测试分数那样巨大的体验提升,尤其是考虑到Tegra 4的跑分成绩已经高达40000分,骁龙800的跑分成绩超过了33000分,Exynos 5 Octa虽然不及以上两者但也接近29000分,而Exynos 4412只有区区16500分。

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如此夸张的性能差别只有在跑分时才能体现

总体来说,虽然有着诸如GPU性能的良性提升与内存性能的良性提升,但是星星点点的美好并不能掩盖新一代处理器所面临的整体的问题。在我们已经分析过的三个产品中,实际上没有一个实现了效率的明显进步。这意味着虽然它们每一个都宣称自己比前一代提速xx%,但是实际使用中由于体效值的原地踏步,我们实际上无法感受到所宣称的速度。这样的情况维持一两代还可以勉强接受,但是如果一直持续下去,相信消费者终究会疲劳,就像现如今陷入困境的PC市场一样,最终不再有人愿意为新产品买单,而这显然是手机厂家所不愿意看到的。

从核心上寻找提高能耗比的方式,以ARM的技术实力似乎已经走到了尽头。那还有什么办法可以推进效率的进步呢?答案也许只有工艺了。

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