手机处理器：请别被“多核”蒙蔽

手机处理器多核之殇

智能手机处理器已经逐步从单核芯片发展到双核、四核，三星、联发科等手机厂商相继发布了八核处理器，多核处理器正在成为微电子商业化的一个重要趋势和方向，手机市场之争逐渐的演变成了核心之争。面对激烈的市场竞争，多核处理器成为了营销工具，似乎处理器核数越多，平台就越好，性能就越高，然而在多核处理器平台中，处理器数量对总体性能只产生一定的影响，软件性能、芯片大小和功耗等因素也决定着多核处理器的性能，核多并不意味着一定好!

之所以推多核处理器一方面是因为ARM架构基于精简指令集设计，在超线程方面较弱，需要多核心进行补充;另一方面，增加核心数，可以推动用户更换手机，促进产业链共同发展。三星、联发科相继发布的八核处理器均采用ARM的big.LITTLE架构，允许高性能和低性能内核配合工作，使同一应用程序软件在二者之间无缝切换，通过为每个任务选择最佳处理器来延长电池寿命。big.LITTLE可以使处理器在处理低工作负载和后台任务时减少 70% 甚至更多的能耗，在处理中等强度工作负载时减少 50% 的能耗，同时仍能提供高性能内核的峰值性能。

三星big.LITTLE处理器将采用混合架构设计

市场噱头高于实际需求，核战可能无法避免。据了解，手机从单核到双核、四核的过程中，智能手机性能快速提升，但是手机应用产品要求却没有很大改变，现阶段的核战只是为了应对未来市场。高通四核A7骁龙处理器主要针对入门级智能手机芯片，在高端领域仍以双核S4为主。而据对双核及四核的安兔兔评分，双核综合性能跑分不比四核差。多核架构可以多任务运行以及并行处理，高线成绩秉性技术处理多种资源密集型应用程序，从而提升浏览器、视频编辑和图像处理等应用，随之而来的则是功耗的增加，电池电量的消耗以及发热问题，这些都将影响用户的正常使用，设计将面临更大的挑战。

核战的背后映射着产业企业的竞争状态。众多芯片厂商处在一个更自由的竞争环境，而没有单个企业能主导行业的趋势，这个决定权现在落在了市场手上。

为何在乎核心数?

双核、四核成主流

手机CPU作为智能手机的大脑，负责处理、运算手机内部的所有数据，哪怕是闲来无事在屏幕上划了一下。如果没有合适的处理器，系统优化得再好也无济于事，更不必说用户体验了。一个好的CPU决定了手机的性能，因此近一半消费者将处理器作为手机硬件配置的首要考虑因素。

据调查显示，使用双核、四核手机的用户分别占到了36.8%和34.32%，还有将近19.98%的用户仍在使用单核手机。从双核出现到双核全面普及，市场用了差不多一年的时间。从四核出现到目前四核的基本普及，市场只用了大约半年的时间。2013年手机处理器已经逐渐普及四核配置，无论是MT6589那样的低端四核还是高通骁龙600/800那样的旗舰四核，应用范围都非常广泛。随着手机应用的不断增多，用户对于手机性能的高要求使得双核、四核手机占据了主要的市场份额。

八核蓄势待发

前不久联发科正式发布了旗下新一代的移动处理器——MT6592，这颗处理器拥有八颗Cortex-A7 CPU核心，单颗CPU核心主频最高可达2.0GHz，集成有Mali-450 MP4图形处理单元。而这款处理器最大的意义是能够同时运行八颗Cortex-A CPU核心，这就是联发科一直宣称的“真八核”处理器。标志着智能手机硬件又一次迎来了一个新时代。

企业策略不一

三星、联发科都希望成为技术的领导者和创新者，致力推出高端产品，相继发布采用ARM的big.LITTLE架构八核处理器，引领者八核战场风向。

高通的骁龙处理器以及英伟达的Tegra 4处理器则是集中在四核，两家公司并没有推出八核，然而四核处理器的性能却不可小觑。

博通、Marvell、Intel也越来越重视多核市场，虽然目前的市场份额较小，但是谁知道以后会怎样?

大陆的展讯、联芯、华为海思、瑞芯微、全志、炬力等厂商主要是受益于中国低端智能手机市场的爆发，抓住机遇快速发展起来。联芯新近推出四核智能手机芯片LC1813，进入四核战场。展讯也开始发力剑指四核。而华为海思则表示欲争八核。

作为智能手机的核心指标之一，虽然各大企业对于核战的看法不一，但是都表现出了对于手机多核市场的重视，激烈的市场竞争中，总会淘汰不能应变的企业，营销宣传势必可以对市场产生影响。

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核多一定好?误区在哪

移动市场的处理器发展与PC市场的处理器的发展是一致的，由于有了PC市场的经验，手机处理器厂商的动作十分迅速，越早的推出多核处理器越能尽早占领市场。同样，消费者在潜意识中会觉得跟使用电脑相同，配置越高性能越好!事实上，手机处理器的架构与电脑处理器有着巨大的区别，同时还面临着手机巨大的功耗压力和手机传感器众多的特性，许多手机厂商和芯片厂商都制造出了很多不同类型的多核处理器，远没有电脑处理器那么简单。

不同的架构

绝大多数手机处理器才采用ARM架构，这样的架构最大的好处在于省电和廉价，适合配备在电池容量有限的移动设备上。而另一方面，ARM架构CPU采用RISC，指令集精简，但指令等长，这样提高了处理效率。

Big.LITTLE是ARM公司针对当下智能手机、平板电脑等移动终端设备研发的一项全新的CPU架构，其主旨是解决这些设备的功耗问题，同时也不以损失性能为代价，是一种兼顾性能和功耗的CPU架构设计。一枚四核Cortex-A15的处理器和一枚四核Cortex-A7的相互联动，当需要处理繁重的运算时将调用Cortex-A15的四核，当只是处理简单的运算时则调用Cortex-A7的四核。

而Intel手机处理器采用的则是与PC相同的X86架构，CISC指令集丰富，指令不等长，善于执行复杂工作，更强调串行性能，在跑分上可以达到“单核超双核”“双核超四核”的效果，但是功耗高。

处理器配置各不同

虽然联发科跟三星都采用了ARM的big.LITTLE架构，但联发科与三星的配置不相同：

①联发科采用异质多核心处理技术(HMP)，操作系统将中央处理器视为四核心，但能将某项任务指派(或转移)给任何一个独立处理器核心;A15与A7核心会同时运作，而任务仍能在两者之间转移，已达到功率-性能的最佳化。

②三星采用丛集迁移(clustermigration)的配置，处理器的迁移模式是将任务在核心的丛集之间移动;当运作与超越四核心A7能力的高性能水准时，调度程序(scheduler)会将之关闭，将所有任务转移至A15核心。

处理器机制差异

在PC上处理器的设计只需管好处理能力和性能表现就行，语音识别、指纹、重力感应跟CPU没有关系，反观手机处理器设计却要复杂的多。手机多核处理器可分为三派：

“苹果派”：是苹果给自家移动设备定制的，例如iPhone5s的A7处理器。由于iOS系统单线运行的特性，因此核心数并不会对处理速度有太大影响，这也正是苹果刻意将处理器核数控制在双核的原因。除此之外，苹果还为指纹识别、传感器等功能设置了一枚协处理器，来单独处理用户需求，同时也分担了处理器的任务，降低功耗，远非PC处理器来得那么简单纯粹。

“高科派”：就是以高通、联发科为首的通过提高核心数和主频来简单直接的提升处理器性能的派别，有个别一些手机厂商(如摩托罗拉)会对这些芯片进行一些功能性定制，而这些处理器大部分都未作修改，直接内置在了Android、Windows Phone手机之中。

“英特尔派”：即使用x86桌面架构的英特尔移动处理器，一般核数较少，但拥有超线程技术，单个核心的性能强劲，不过会造成较大的功耗和发热压力。

平台有区别

当前主流的手机系统平台主要是Android和iOS。众所周知的，手机处理器拼“核”主要集中在Android阵营，而最新iPhone 5S的A7处理器还只是双核。这主要是由于iOS多任务处理需求少，所以双核就足够了，而Android更碎片化，所以Android手机会选择四核来提高多任务处理能力。因此，选择自己需要的，这比核心数本身重要多了。

四核一定比双核快?

处理器的性能越来越强大，功耗也越来越严重，在硬件性能严重过剩的今天，仅依靠提高主频和简单增加CPU内核的方式，早已不能解决终端制造商所面临的性能障碍，怎样实现性能与功耗的平衡，才是各大芯片厂商首要解决的问题。高通S4处理器是一款双核CPU，但是却拥有不输四核CPU的超强性能，在性能测试上与四核Tegra3不相伯仲。

高通骁龙S4处理器采用了最新的Krait架构，该架构是基于ARMv7指令集，它在Scorpion的基础上作出了不少改进。使每个内核最高运行速度可达2.5GHz，较当前基于ARM的CPU内核性能提高150%，并将功耗降低65%。这一系列芯片组覆盖单核、双核及四核版本，包括具有最高达四个3D内核的新Adreno GPU系列，并集成多模LTE调制解调器。(详细：/news/ce/201312/198779.htm )

GPU方面高通骁龙S4芯片采用的是全新的Adreno320 GPU，支持DX9.3、OpenGLES3.0、OpenCL1.1显示核心，高通方面宣布新的GPU将会带来四倍性能的提升。为了能够更快的显示图片高通采用了新的“Bining”架构，强化图形渲染能力，对性能的提升有很大的帮助，可媲美四核处理器。

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业界声音

高通执行副总裁 Murthy Renduchintala：高通：走自己的路 让别人八核去

处理器核心数量只不过是手机处理器SoC晶片的性能指标之一：我们可以把12或是24个同样的处理器核心整合在一起，其复杂性不会对晶片本身造成影响，但软体才是让众多核心充分利用的关键──能支援8~10个平行任务的即时软体处理程序是非常复杂的，带来的麻烦往往超越其价值。

ARM处理器部门高级产品经理Brian Jeff：ARM big.LITTLE灵活调度 尽展多核魅力

big.LITTLE技术最多能降低处理器在正常移动工作量负荷下高达70%的功耗。ARM big.LITTLE处理技术解决了打造系统级芯片(SoC)的挑战，让系统级芯片能满足智能手机和其他移动设备的多样需求。ARM big.LITTLE技术不仅扩大了移动设备的动态性能范围、提升了功耗效率，对于目前在ARM处理器平台上的广泛应用，也可无缝转移到big.LITTLE架构上运作。

联发科技无线通信事业部总经理朱尚祖：多核多线程开发手机应用将成为趋势

在会上称多核多线程开发手机应用将成为趋势，多媒体游戏+多视窗将是多核应用重点，5-6.5英寸大屏将是未来高阶。

小编乱侃

更多核心的处理器，在效能上是否代表绝对提升，就先前Qualcomm、ARM方面所提出看法，虽然并未否认多核心所带来优势，但也强调已整体软硬件设计最佳化等搭配，多核心并非效能提升唯一绝对因素，包含多核心执行效率切换、与软件端的最佳化程度等都有可能影响最终效能表现。除此之外，采用多核心架构处理器的散热设计、所需搭配装置机身设计等，都会是相关应用产品所需面临考量重点。

因此，手机处理器的性能不仅仅由核心数决定，还有架构、制作工艺、主频、缓存等参数，与此同时还要考虑功耗、价格等综合因素。市场的良性竞争可以促进技术的不断进步，推动市场的健康发展。而对于消费者，选择多核心手机还需综合评测，而不是仅仅关注核心数!