高頻不一定高能 影響手機(jī)處理器性能的因素

    處理器主頻

    作為消費(fèi)者最為熟知的主頻，其自然也代表著一部手機(jī)的性能。雖然不同架構(gòu)的同主頻處理器會有所差異。但如果在相同的條件下，高主頻顯然意味著更強(qiáng)的性能。

    CPU的主頻，即CPU內(nèi)核工作的時鐘頻率(CPU Clock Speed)。通常所說的某某CPU是多少兆赫的，而這個多少兆赫就是“CPU的主頻”。很多人認(rèn)為CPU的主頻就是其運(yùn)行速度，其實不然。CPU的主頻 表示在CPU內(nèi)數(shù)字脈沖信號震蕩的速度，與CPU實際的運(yùn)算能力并沒有直接關(guān)系。主頻和實際的運(yùn)算速度存在一定的關(guān)系，但目前還沒有一個確定的公式能夠定 量兩者的數(shù)值關(guān)系，因為CPU的運(yùn)算速度還要看CPU的流水線的各方面的性能指標(biāo)(緩存、指令集，CPU的位數(shù)等等)。由于主頻并不直接代表運(yùn)算速度，所 以在一定情況下，很可能會出現(xiàn)主頻較高的CPU實際運(yùn)算速度較低的現(xiàn)象。比如Tegra 2，雖然性能很強(qiáng)，但是由于帶寬太小，所以性能發(fā)揮不出來。另外，經(jīng)常被一些玩家詬病“高頻低能”的高通處理器，由于采用了異步雙核的方式，主頻雖然能達(dá) 到1.5GHz，但是性能較相同主頻Cortex-A9同步雙核的產(chǎn)品要弱(當(dāng)然這也帶來了省電的優(yōu)勢)。因此主頻僅是CPU性能表現(xiàn)的一個方面，而不代 表CPU的整體性能。

主頻最快不等于速度最快

    CPU的主頻不代表CPU的速度，但提高主頻對于提高CPU運(yùn)算速度卻是至關(guān)重要的。舉個例子來說，假設(shè)某個CPU在一個時鐘周期內(nèi)執(zhí)行一條 運(yùn)算指令，那么當(dāng)CPU運(yùn)行在100MHz主頻時，將比它運(yùn)行在50MHz主頻時速度快一倍。因為100MHz的時鐘周期比50MHz的時鐘周期占用時間 減少了一半，也就是工作在100MHz主頻的CPU執(zhí)行一條運(yùn)算指令所需時間僅為10ns比工作在50MHz主頻時的20ns縮短了一半，自然運(yùn)算速度也 就快了一倍。只不過電腦的整體運(yùn)行速度不僅取決于CPU運(yùn)算速度，還與其它各分系統(tǒng)的運(yùn)行情況有關(guān)，只有在提高主頻的同時，各分系統(tǒng)運(yùn)行速度和各分系統(tǒng)之 間的數(shù)據(jù)傳輸速度都能得到提高后，電腦整體的運(yùn)行速度才能真正得到提高。

    提高CPU工作主頻主要受到生產(chǎn)工藝的限制。由于CPU是在半導(dǎo)體硅片上制造的，在硅片上的元件之間需要導(dǎo)線進(jìn)行聯(lián)接，由于在高頻狀態(tài)下要求 導(dǎo)線越細(xì)越短越好，這樣才能減小導(dǎo)線分布電容等雜散干擾以保證CPU運(yùn)算正確。因此制造工藝的限制，是CPU主頻發(fā)展的最大障礙之一。