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處理器史話 | CPU的新戰(zhàn)場(chǎng)-- 從PC領(lǐng)域殺到手機(jī)

2017/01/23
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閱讀需 26 分鐘
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在過(guò)去的 5 年中,從 2011 年開(kāi)始,消費(fèi)電子可謂百花齊放,百家爭(zhēng)鳴,智能手機(jī)以及平板電腦的迅速成長(zhǎng)。2011 年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為:

  • 谷歌 Android,53%;
  • 蘋果 iOS, 28% ;
  • RIM 黑莓,16%;
  • Symbian、Windows 及其他系統(tǒng),4%。

同時(shí),隨著芯片晶體管密度的進(jìn)一步增加,在 2011 年,智能終端正式步入雙核時(shí)代。各大廠商紛紛推出各具特色的雙核產(chǎn)品,而中興,華為,小米,及魅族的產(chǎn)品入場(chǎng),智能手機(jī)也開(kāi)始攻占中低端市場(chǎng)。


而 2015 年的智能機(jī)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),發(fā)生了顛覆,如下圖所示。


2010 年 12 月 16 日,韓國(guó) LG 發(fā)布了全球第一款雙核智能手機(jī)——LG Optimus2X,配置是這樣的:NVIDIATegra2 雙核處理器,主頻為 1GHZ。采用 ARMCortexA9 架構(gòu)設(shè)計(jì),具備兩個(gè) ARMCortexA9 處理器同時(shí)還搭配 8 顆 Geforce 核心,具備強(qiáng)大的圖形及 3D 渲染。


LG Optimus 2X(P990)實(shí)物圖


這款當(dāng)年的“神器”,在今天看來(lái),已經(jīng)是弱爆了,有數(shù)據(jù)為證:


2015 年智能手機(jī)最新 CPU 性能一覽表

排名

品牌

數(shù)據(jù)

TOP1

蘋果 A8

  • iPhone6/Plus 配備了 20 納米第二代 64 位 A8 芯片,同時(shí)也集成了專門的 M8 運(yùn)動(dòng)協(xié)處理器
  • 它能通過(guò)包括全新氣壓計(jì)在內(nèi)的諸多先進(jìn)傳感器,來(lái)高效測(cè)量你的活動(dòng)狀態(tài)。

TOP2

三星 Exynos 7420

  • Galaxy S6,14nm 移動(dòng)處理器,FinFET 制造工藝,在芯片內(nèi)部能夠集成更多的晶體管,同時(shí)整體功耗也會(huì)有所下降。
  • 電池電量從 2800mAh 縮減為 2600mAh。

TOP3

蘋果 A7

  • iPhone 5s,全球首款搭載 64 位處理器的手機(jī), A7 處理器的性能是 A6 處理器的兩倍。
  • 增加的寄存器,讓 A7 的計(jì)算更有效率,顯著提高編碼和解碼一類計(jì)算任務(wù)的表現(xiàn),但是 64 位處理會(huì)消耗更多的內(nèi)存。

TOP4

三星 Exynos 543

  • GALAXY Note 4,四核 Cortex-A57+四核 Cortex-A53 這樣的 big.LITTLE 架構(gòu),集成了 Mali T760 圖形處理器。

TOP5

高通驍龍 810

  • 高通首款 64 位旗艦級(jí)處理器,基于 20nm 工藝制造,使用 big.LITTLE 架構(gòu),集成了四顆 Cortex-A57 核心和四顆 Cortex-A53 核心,GPU 為 Adreno 430。

TOP6

聯(lián)發(fā)科 MT6595

  • 多核路線,擁有八個(gè)核心,整合了多模多頻 LTE MODEM 和高性能圖形處理器。
  • 可以支持 120Hz 顯示刷新率,超高幀率能有效解決播放視頻、錄制視頻時(shí)模糊的問(wèn)題。
  • 可支持 20MP 超高像素攝像頭,支持雙 ISP 與視頻 HDR,并支持實(shí)時(shí)美顏。

TOP7

高通驍龍 805

  • 基于 Krait 450 四核架構(gòu),也是第一款每核心頻率高達(dá) 2.5GHz 的移動(dòng)處理器,并支持高達(dá) 25.6GB/s 的內(nèi)存帶寬,能夠提供更好的多媒體和網(wǎng)絡(luò)瀏覽速度。
  • 搭配了最新的 Adreno 420 GPU。

TOP8

高通驍龍 801

  • 驍龍 800 處理器的升級(jí)版本,無(wú)論硬件還是軟件都全面向下兼容驍龍 800 處理器,同時(shí)該芯片支持雙卡雙待,具備 eMMC 5.0 存儲(chǔ)接口,支持 1080p H.265 視頻解碼能力。
  • 驍龍 801 四核處理器的性能提升了 14%,圖形性能提升了 28%,影像傳感器的速度提升了 45%。

TOP9

三星 Exynos 5430

  • 采用 20nm 制程的 SoC,采用 ARM 的 big.LITTLE 架構(gòu)(4 個(gè) 1.8GHz 的 Cortex-A15 核心 + 4 個(gè) 1.3GHz 的 Cortex-A7 核心),并且支持“異核多處理器”(HMP)技術(shù),系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際需要,調(diào)用 8 個(gè)核心中的任意多個(gè)。
  • 支持 2K 顯示,支持 HDMI 接口、配備了 H.265/HEVC 解碼器、以及 17GB/s 的內(nèi)存帶寬(高通驍龍 805 為 25.6GB/s)。

TOP10

華為麒麟 925

  • 采用了 28nm 工藝,big.LITTLE 大小核心設(shè)計(jì),包括四個(gè) 1.8GHz Cortex-A15 核心+四個(gè) 1.3GHz Cortex-A7 核心,內(nèi)置 Mali-T628MP4 GPU,此外還搭配了一個(gè)“i3”協(xié)處理器。
  • 最大的特點(diǎn)是率先加入了對(duì) Cat 6 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的支持,支持更高網(wǎng)絡(luò)帶寬的 LTE
?


  
可以想見(jiàn),在性能的提高,以及價(jià)格不斷下跌的趨勢(shì)下,智能手機(jī)已經(jīng)替代傳統(tǒng)手機(jī)。這對(duì)硬件廠商提出了更高的要求,因?yàn)樵诙嗳蝿?wù),多種數(shù)據(jù)類型的平臺(tái)上,CPU 要承擔(dān)更多的任務(wù),并且要保持更小的體積,和更低的發(fā)熱量。

與非網(wǎng)原創(chuàng)內(nèi)容,謝絕轉(zhuǎn)載!

系列匯總:

之一:第一款處理器之謎

之二:處理器的春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)代:8 位處理器的恩怨與紛爭(zhēng)(上)

之三:處理器的春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)代:8 位處理器的恩怨與紛爭(zhēng)(下)

之四:處理器的三國(guó)時(shí)代:蘋果攪動(dòng) MCU 江湖

之五:處理器的三國(guó)時(shí)代:DR 公司盛氣凌人,IBM 轉(zhuǎn)身成就微軟

之六:32 位處理器的攻“芯”計(jì):英特爾如何稱霸 PC 江湖?

之七:AMD 稱霸 PC 處理器市場(chǎng)的“曇花一現(xiàn)”

之八:CPU 兩大陣營(yíng)對(duì)擂,X86 構(gòu)架讓英特爾如日中天

之九:你知道 X86 構(gòu)架,你知道 SH 構(gòu)架嗎?

之十:SuperH 系列處理器:昔日惠普 Jornada PDA 的“核芯”

之十一:MIPS 構(gòu)架:曾經(jīng)是英特爾的“眼中釘”

之十二:MIPS 構(gòu)架之:我和龍芯有個(gè)約會(huì)

之十三:ARM 架構(gòu):有處理器之處,皆有 ARM

之十四:ARM 和英特爾還有一場(chǎng)“硬仗”要打!

之十五:PowerPC 架構(gòu):IBM 的一座金礦

之十六:PowerPC 和它的“前輩們”:曾經(jīng)那么風(fēng)華絕代

之十七:PowerPC 和它的“前輩們”:一代更比一代強(qiáng)

十八:當(dāng) Power 架構(gòu)的發(fā)展之路遭遇“滑鐵盧”

之十九:開(kāi)啟多核時(shí)代的 Yonah:它是英特爾酷睿 core 的開(kāi)發(fā)代號(hào)

之二十:除了 Core iX 系列,你未曾注意的架構(gòu)還有這些!

之二十一:處理器廠商的絕密武器之工藝之爭(zhēng)

之二十二:CPU 的主頻、倍頻、超頻,不是頻率越高速度就越快

之二十三:這張漫畫告訴你,為什么雙核 CPU 能打敗四核 CPU?

之二十四:核”與“線程”對(duì) CPU 工作效率的貢獻(xiàn),各有千秋

之二十五:英特爾和 AMD 在“核戰(zhàn)場(chǎng)”上的殊死搏斗

之二十六:多核 MCU 的出路在哪里?

之二十七:多核異構(gòu)新方向,ARM 與 Intel 在手持設(shè)備市場(chǎng)的“廝殺”

之二十八:大小核的發(fā)展:大四核?小四核?這款 CPU 到底是幾個(gè)核?

之二十九:大小核(big.LITTLE)架構(gòu)的前世今生

之三十:從 PC 到手機(jī),處理器的舞臺(tái)大轉(zhuǎn)移

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電子產(chǎn)業(yè)圖譜

1996畢業(yè)于華東理工大學(xué)自控系,同年7月進(jìn)入某大型國(guó)企擔(dān)任電氣員。2000年轉(zhuǎn)行從事硬件研發(fā)相關(guān)工作;后從事RFID相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計(jì),曾參與中國(guó)自動(dòng)識(shí)別協(xié)會(huì)RFID行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的起草;歷任硬件工程師、主管設(shè)計(jì)師、項(xiàng)目經(jīng)理、部門經(jīng)理;2012年至今,就職于沈陽(yáng)工學(xué)院,擔(dān)任電子信息工程專業(yè)教師,研究方向:自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。已經(jīng)出版教材《自動(dòng)識(shí)別技術(shù)概論》,職場(chǎng)故事《51的蛻變 》。