移动CPU的四核战争：性能不是一切

drjiachen

不管你是否乐于看到，移动CPU市场都正在爆发一场“核战争”。
4月25日，高通公司在中国北京展示了自己的“骁龙”S4移动系列处理器，除了双核版本之外，还包括其目前最高端的四核产品。S4四核移动CPU采用了高通自有的全新“Krait”微架构，将高通现有的Scorpion微架构CPU性能提升了60%。
“高通在意的并不是有几个核，而是给消费者更好的使用体验。”高通互联网服务集团总裁Rob Chandhok说。
这句话意有所指。眼下高通在移动CPU市场上最大的竞争对手NVIDIA，已于2011年第四季度抢先发布了四核产品。在时机上，高通已经落后了一步，它希望扳回一城。
NVIDIA的全球首颗量产四核移动CPU Tegra 3，事实上内封了五个“核”。这种“4＋1”设计是Tegra 3在发布之时，NVIDIA重点宣传的卖点。除了四个处理器核心之外，它还有一个叫做“Companion”(伴核)的处理器，作为协同处理器，当用户执行一些简单、低频率的操作时，“Companion”会根据用户的操作情况开启或关闭，以达到低功耗、高性能的要求。
“4+1”个核被各自赋予了明确的分工。当用户执行简单应用时，系统只调用“Companion”这个协同处理器；当机器在运行简单2D游戏时，系统调用四核中的一个；如果用户进行视频聊天、Flash网页浏览以及多任务处理，系统会调用两颗核工作；而当四核同时启动的时候，就意味着机器处于全负荷状态，这个时候，执行的通常是网络多媒体处理或者大型游戏程序这样的任？务。
采用这种结构是NVIDIA四核CPU能够抢先上市的关键。这家最初以制造显卡闻名的半导体厂商，在移动CPU的设计能力上一直落后于高通这样的对手—设计能力意味着CPU与整个系统是否能够完美配合，同时又与CPU的制造工艺与性能密切相关。
迄今为止，NVIDIA仍然坚持在移动CPU上采用40nm的工艺制程(在半导体行业，工艺制程的数字越小，代表工艺越先进，CPU的散热性能也就越好)。这是相对目前NVIDIA在移动CPU方面的设计能力而言，所能达到的良品率最高、成本最合理的工艺。反观NVIDIA在显卡上的制造工艺已经提升到了28nm——这比40nm领先了一代。
为了使采用发热量较大的40nm制程的Tegra 3顺利上市，NVIDIA在增加处理器核心数量的同时，谨慎地提升产品主频。在绝大部分Tegra 2平板和手机上，处理器主频都维持在了1GHz；到了Tegra 3，处理器核心频率最高只有1.4GHz。“伴核”处理器的存在，也在一定程度上分担了核心处理器的负担。
与Tegra 3相比，目前高通的骁龙S4四核处理器主频最高为1.7GHz，设计指标最高达到了2.5GHz，三星四核处理器Exynos的主频也达到了1.5GHz。
如果综合考虑成本、性能和生产工艺等种种因素，NVIDIA的作法的确很聪明。采用40nm这种并不领先的工艺所制造的Tegra 3顺利实现了抢先上市的目的，并且获得了HTC等手机公司的订单。HTC今年4月份刚刚发布的One X手机，使用的正是Tegra 3处理器，这也是两家公司的首次合作。
不过这样的作法也被高通公司抓住了“把柄”。当骁龙S4的四核版本推出之时，高通公司强调了其在设计和性能上的领先，它有着更高的主频、28nm的先进制造工艺，同时也有着一系列能够节省电能的设计，比如“异步多核”技术，可以根据用户不同使用模式下的处理需求，独立调节每个核的动态时钟和电压，实现最优的系统功耗。
骁龙S4为解决手机屏幕的耗电问题，还引入了两项新技术：BRITE和GridView。前者能根据屏幕上正在显示的内容，动态调整背光亮度并利用自然光，在适当的条件下可以降低高达50%的功耗；而GridView可以智能地以整页生成的方式刷新界面，在浏览网页时，这一技术可以使页面加载速度更快、滚动和视频播放更平滑，以及使HTML5应用的性能向App应用看齐。
NVIDIA曾经借助Tegra 2处理器在2011年的手机市场上大出风头。在2011年至2012年财年，通过Tegra 2的带动，NVIDIA的净利润达到5.81亿美元，是上一财年的2倍。
不过NVIDIA同时也失去过一些重要客户。根据证券公司JMP Securities的统计，2011年摩托罗拉移动Xoom的升级版Xoom 2和最热销的智能手机Droid Razr，都使用了另一大芯片厂商德州仪器(Texas Instruments，简称TI)的芯片产品；2011年全球最畅销的Android手机三星Galaxy S II，除了使用三星自有芯片以外，还使用高通芯片，但没有选择NVIDIA的产品；亚马逊一炮打响的平板产品Kindle Fire，同样也与Tegra处理器擦肩而过。
高通公司在移动处理器领域的优势看起来一时仍然难以撼动。尽管NVIDIA曾经凭借聪明的策略抢先推出产品，但当高通也有了量产型的四核移动处理器时，NVIDIA这个新秀难免要遇到更大的挑战。
但这也并不意外着挑战者完全没有机会。策略仍然很重要。眼下无论是高通还是NVIDIA，在市场策略上都无不强调了芯片的游戏性能：NVIDIA曾在一次技术展示上，利用Tegra 3运行了大型3D游戏《边境之地》(这款游戏以往只在PC和游戏主机平台发售)，还在2月29日宣布了4款专为Tegra 3优化的游戏；高通也在骁龙 S4的发布会上，重点展示了2款3D游戏。
不过并非每一位智能手机用户都是大型游戏的爱好者。当厂商们纷纷以游戏展示性能的时候，大部分日常应用和商务应用并没有得到良好优化，甚至出现过双核处理器性能超过四核处理器的尴尬情况。在热衷于核心部件“军备竞赛”的同时，如何为更多日常应用提供优化，恐怕才是下一阶段竞争的另一个关键。(文/第一财经周刊)

链接地址：http://www.eefocus.com/gadget/blog/12-05/249643_aac05.html
移动设备的CPU今年会成为四核竞争的战场