雙核實戰(zhàn)四核手機(jī) 驍龍S4對比Tegra 3

MWC2012讓手機(jī)進(jìn)入了四核時代

    2012年，智能手機(jī)進(jìn)入了四核時代，從年初的MWC(世界移動大會)開始，各家手機(jī)廠商及處理器廠商都是摩拳擦掌，這四核之戰(zhàn)也是再所難免。

    說到四核處理器，就不得不提這全球首款移動四核處理器——英偉達(dá)Tegra 3了，作為最早上市的移動四核芯片，英偉達(dá)可以說對Tegra 3信心滿滿，之前的HTC One X也是展現(xiàn)了其超強(qiáng)的性能。不過雖然還未發(fā)布四核芯片，但高通卻對其驍龍S4雙核芯片也充滿了自信，表示這款雙核處理器有著不輸四核處理器的超強(qiáng)性能。

四核Tegra 3大戰(zhàn)雙核驍龍S4

    俗話說(原諒筆者這個大俗人吧，我實在太喜歡用這種句式了)：“是騾子是馬拉出來溜溜”本文除了參數(shù)和理論的解析，還將以客觀的實際測試還原給大家一場真實的“核戰(zhàn)爭”。

帶你認(rèn)識28納米的Krait架構(gòu)

    關(guān)于高通的驍龍S4處理器，坊間一直爭議不斷，所以筆者覺得在正式對比前，有必要詳細(xì)介紹一下它。以高通MSM8960處理器為例，它屬于驍龍S4系列，采用了高通新一代雙核心1.5GHz CPU，架構(gòu)變成了基于ARMv7-A的“Krait”(金環(huán)蛇)，關(guān)于這點，網(wǎng)上有很多說法，其架構(gòu)到底是Cortex-A9還是Cortex-A15有著極大的爭議，其實根據(jù)官方資料，準(zhǔn)確的說，驍龍S4的Krait架構(gòu)，其實是高通獨(dú)立定義自己的架構(gòu)，整體性能大約達(dá)到Cortex-A15的百分之九十水平，屬于類Cortex-A15架構(gòu)，于是便有了驍龍S4是Cortex-A15架構(gòu)的民間說法。

高通驍龍S4處理器

    解決了架構(gòu)的爭議，我們再來好好看看高通驍龍S4處理器的一些重要指標(biāo)，同樣以高通MSM8960為例，它采用了目前最高級別的28納米制造工藝，這也決定了其功耗控制能力與執(zhí)行效率不是其他45納米雙核處理器可以比肩的，就連英偉達(dá)Tegra3這種40納米的Cortex-A9四核處理器也是矮它一頭。此外，高通MSM8960還擁有支持全球所有通信制式的新基帶，這個逆天的功能也是其它處理器所不能及的。

高通驍龍S4結(jié)構(gòu)圖

    此外，目前MSM8960掛載的Adrero 225圖形芯片，雖然型號高于Adrero 220，不過高通最強(qiáng)的Adrero 320來說還是差上了一截。Adrero 225擁有130m/s多邊形生成，760m/s像素生成，314mp/s 3D渲染的能力，相較Adrero 220，高通也給出了性能提升百分之五十這種簡單的說法，不過鑒于Adrero 320可能要到年底才能上市，所以Adrero 225應(yīng)該就在很長一段時間內(nèi)占據(jù)著很大的市場份額。

Adrero 225

首款四核傲視群雄

    介紹完挑戰(zhàn)者驍龍S4，我們再來認(rèn)識下今天比拼的另一主角——NVIDIA Tegra 3四核處理器吧。作為全球首款移動四核處理器，Tegra 3仍采用臺積電40nm制程工藝，四核心最高頻率1.5GHz，單核最高1.4GHz，根據(jù)官方介紹，Tegra 3的CPU性能最高可達(dá)Tegra 2的5倍，“已達(dá)PC級別，趕超桌面端的Core 2 Duo T7200”。內(nèi)部集成12核GeForce GPU，GPU性能是Tegra 2的3倍，并支持3D立體顯示。同時，其四核理論功耗也比雙核的Tegra 2更低。

    Tegra 3技術(shù)規(guī)格

    NVIDIA Tegra 3不僅在發(fā)布時間上搶得了先機(jī)，而且還有著自己的獨(dú)門絕技。Tegra 3名為“四核”，實際上內(nèi)部卻包含了5個CPU核心，其中一個被稱為“Companion CPU core”協(xié)核心。NVIDIA將這種架構(gòu)稱為vSMP(可變對稱多處理，Variable Symmetric Multiprocessing)，已經(jīng)申請了專利。

秘密武器——第5顆協(xié)處理器

    去年NVIDIA的Tegra 2處理器雖然同樣貴為全球首款雙核處理器，頭頂無數(shù)光環(huán)，但其境遇卻并不算佳，除了因為Android 3.0系統(tǒng)強(qiáng)制性的眷顧，Android平板大多必須使用Tegra 2外，使用Tegra 2的手機(jī)產(chǎn)品真是少之又少，就連當(dāng)初與NVIDIA聯(lián)手發(fā)表愛的宣言的摩托羅拉，在經(jīng)過蜜月期的甜蜜之后，也是紛紛將旗下旗艦處理器換至德州儀器門下。不夠穩(wěn)定的效率及過高的功耗問題成了制約Tegra 2的關(guān)鍵問題。而NVIDIA也是看到了問題所在，所以我們看到NVIDIA也是為針對以上問題在Tegra 3上做了很多優(yōu)化。Tegra 3中的5個CPU核心在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上完全一致，均為Cortex-A9架構(gòu)。不過，其中四個采用高性能制程(G)制造，為更高頻率運(yùn)行優(yōu)化。而最后一個協(xié)核心則為低功耗制程(LP)打造，漏電流更低，為低頻率運(yùn)行優(yōu)化，最高頻率僅500MHz。

Tegra 3構(gòu)架圖

    vSMP動態(tài)均衡多核調(diào)節(jié)技術(shù)，其實就是NVIDIA提出的在高性能和低能耗之間的一個折衷方案，該技術(shù)允許Tegra 3在不同情況下采用不同的處理方案：在對性能要求比較低，例如待機(jī)、視頻播放(主要工作在GPU)時，使用伴核；在玩普通游戲、瀏覽網(wǎng)頁、加載Flash等情況下使用單核或者雙核；而只有在運(yùn)行大型3D游戲、進(jìn)行視頻音頻剪輯時才會四核滿載運(yùn)行。不過以上技術(shù)也只是停留在理論上，而在實際應(yīng)用中，包括伴核到多核的切換速度、系統(tǒng)端特別是谷歌Android操作系統(tǒng)對多核的優(yōu)化、數(shù)據(jù)傳輸?shù)确矫娑伎赡艽嬖趩柼�，所以Tegra 3是否能像官方介紹的那樣強(qiáng)悍還需要我們?nèi)�實際檢驗。

核心切換

兩方悍將終登場

    為了更為公平、客觀的展現(xiàn)兩款手機(jī)的實力，我們也是盡可能的選取了兩款硬件規(guī)格很接近的兩款上述處理器測試機(jī)作為對比對象，不過，絕對的公平真的很難實現(xiàn)，我們手中的這款Tegra 3手機(jī)分辨率要稍高一些，所以關(guān)于圖形能力的比拼，筆者也就不作測試了。

    測試機(jī)型高通驍龍S4手機(jī)英偉達(dá)Tegra 3手機(jī)處理器高通驍龍S4(MSM8960)英偉達(dá)Tegra 3主頻1.5GHz1.5 GHzRAM1GB1GBGPUAdreno 22512芯Geforce ulp分辨率qHD(實際540×888)720p(實際720×1184)系統(tǒng)版本Android 4.0.3Android 4.0.3

驍龍S4處理器手機(jī)參數(shù)

Tegra 3處理器手機(jī)硬件參數(shù)

綜合能力之戰(zhàn)

    我想，文章進(jìn)行到這里，大家也都是迫不及待的一睹這場“核戰(zhàn)爭”了，下面筆者也就不再羅嗦，我們就選取了目前Android平臺下最具代表性的幾款性能測試軟件，讓驍龍S4與Tegra 3來一次最正面的交鋒。

    手機(jī)性能測試大師

    手機(jī)性能測試大師(Quadrant Advanced)是Android平臺一款由極光軟件(Aurora Softworks)為Android手機(jī)推出的性能測試軟件，針對CPU、內(nèi)存、I/O輸入輸出、2D及3D圖像等項目提供了一鍵式的完整測試，也可單獨(dú)測試某一個項目�！禥uadrant》分為免費(fèi)版和專業(yè)版兩種，免費(fèi)版需聯(lián)網(wǎng)上傳數(shù)據(jù)才能看到測試成績，專業(yè)版則提供有部分代表機(jī)型的參考標(biāo)準(zhǔn)，可以在測試后直接看到對比表。此次我們采用的是手機(jī)性能測試大師2.0專業(yè)版進(jìn)行評測。

驍龍S4手機(jī)性能測試大師成績

Tegra 3手機(jī)性能測試大師成績

    總結(jié)：

    在手機(jī)性能測試大師這個最傳統(tǒng)的評測環(huán)節(jié)中，雖然Tegra 3手機(jī)在CPU測試中得到了13478的高分，大大高過驍龍S4手機(jī)的8784分，但得益于更好的RAM優(yōu)化與I/O驍龍S4手機(jī)還是以5230的總分力壓Tegra 3手機(jī)的4993分，并刷新了筆者使用手機(jī)性能測試大師跑分的新紀(jì)錄。這也體現(xiàn)出驍龍S4處理器在CUP、內(nèi)存調(diào)用、I/O轉(zhuǎn)換上綜合實力。

核心協(xié)同之戰(zhàn)

    安兔兔性能評測

    安兔兔評測是一個給Android手機(jī)、平板進(jìn)行性能評測、跑分的軟件，它能一鍵運(yùn)行完整測試項目，通過“內(nèi)存性能”、“CPU整數(shù)性能”，“CPU浮點性能”、“2D、3D繪圖性能”、“數(shù)據(jù)庫IO”、“SD卡讀寫速度” 8項性能測試，對手機(jī)的硬件性能做一個整體評分，讓你對所有手機(jī)、平板性能有所了解。并可上傳分?jǐn)?shù)并查看世界排名，通過世界排名查看分?jǐn)?shù)高的機(jī)型，也可查看當(dāng)前手機(jī)的排名位置。

驍龍S4手機(jī)安兔兔測試成績

Tegra 3手機(jī)安兔兔測試成績

    總結(jié)：

    到了安兔兔測試這個環(huán)節(jié)，我們看到，Tegra 3手機(jī)的10246分要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過驍龍S4手機(jī)的6770分，這一差距與剛剛我們看到的手機(jī)性能測試大師成績有了很大的差別，到底是哪個環(huán)節(jié)造成了如此巨大的差異呢？我們來分析一下。

    Tegra 3處理器雖然不是傳統(tǒng)SMP(同步核心)結(jié)構(gòu)，但是其vSMP的處理器結(jié)構(gòu)還是能夠讓手機(jī)在大負(fù)荷運(yùn)作時能夠及時同時調(diào)用四個核心高速協(xié)助。而驍龍S4處理器雖然制程僅有28納米，有著不錯的效率，不過其結(jié)構(gòu)依舊算是aSMP(異步雙核)在高負(fù)荷狀態(tài)下兩核心之間的協(xié)助還是稍有不足。這就足以說明，在合適的應(yīng)用程序下，Tegra 3還是比驍龍S4要快，而這也要?dú)w功于四個ARM Cortex A9核心。

浮點能力之戰(zhàn)

    Linpack浮點運(yùn)算能力測試

    Linpack現(xiàn)在在國際上已經(jīng)成為最流行的用于測試高性能設(shè)備系統(tǒng)浮點性能的benchmark。通過利用高性能計算機(jī)，用高斯消元法求解一元N次稠密線性代數(shù)方程組的測試，評價高性能設(shè)備的浮點性能。

驍龍S4手機(jī)Linpack測試成績

Tegra 3手機(jī)Linpack測試成績

    總結(jié)：

    Linpack浮點測試的環(huán)節(jié)上，結(jié)果非常明顯，驍龍S4手機(jī)的優(yōu)勢極其明顯，尤其是在單核心運(yùn)算的成績上，雖然兩款手機(jī)的主頻都為1.5GHz級別，但是驍龍S4手機(jī)的成績是Tegra 3手機(jī)的兩倍之多，甚至也與很多雙核手機(jī)的多核心成績持平，這其中的緣由就是，相比Cortex-A9，Krait提供了更快的FPU(浮點運(yùn)算的處理器)以及改進(jìn)過的架構(gòu)緩存和內(nèi)存控制器。這項測試無疑顯示了Krait這個類Cortex-A15架構(gòu)處理器在浮點運(yùn)算能力上較傳統(tǒng)Cortex-A9處理器有著質(zhì)的提升。

頁面能力之戰(zhàn)

    Vellamo瀏覽器性能測試

    Vellamo是由高通開發(fā)的一個基準(zhǔn)測試應(yīng)用，它可以讓你對手機(jī)瀏覽器的性能及穩(wěn)定性進(jìn)行測試，包括像Java腳本性能、渲染、聯(lián)網(wǎng)和用戶界面等。該工具的結(jié)果同樣包括多個子項，但我們只取總成績，分?jǐn)?shù)越高則表明手機(jī)對瀏覽器的優(yōu)化程度越高，網(wǎng)頁瀏覽體驗更好。

驍龍S4手機(jī)Vellamo測試成績

Tegra 3手機(jī)Vellamo測試成績

    總結(jié)：

    在這個環(huán)節(jié)上，兩部測試機(jī)都采用了Android 4.0.3版本系統(tǒng)，驍龍S4手機(jī)Vellamo測試分?jǐn)?shù)不僅大大超越了Tegra 3手機(jī)的成績，還有史以來的將Vellamo測試分?jǐn)?shù)拉至2000大關(guān)，驍龍S4手機(jī)對于頁面瀏覽上的造詣可見一斑。

驍龍S4與Tegra 3的最佳歸宿

    對比總結(jié)：

    經(jīng)過一連串各式各樣的性能測試，我們看到，在浮點運(yùn)算、內(nèi)存調(diào)用、I/O轉(zhuǎn)換上，驍龍S4相比Tegra 3還有著巨大的優(yōu)勢。所以，摘掉核心數(shù)的幌子，采用了全新28納米及Krait架構(gòu)的驍龍S4雙核處理器其實在整體實力上完全有著向英偉達(dá)Tegra 3這樣的四核處理器叫板的資本，最強(qiáng)雙核之稱也是名副其實。

驍龍S4

    不過，我們還要看到，由于采用了vSMP動態(tài)均衡多核調(diào)節(jié)技術(shù)，相比高通驍龍S4這種異步處理器，Tegra 3的多核心協(xié)作能力還是更強(qiáng)些，所以在特定的環(huán)境或合適應(yīng)用程序下，Tegra 3還是比驍龍S4要快。

Tegra 3

    作者點評：

    除了本文中大量的理論參數(shù)與實際數(shù)據(jù)的對比，我們還要看到，兩款處理器還平臺領(lǐng)域各自有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢：高通驍龍S4的28納米工藝，能夠更好的控制手機(jī)的功耗問題。此外借助高通一直以來在芯片集成上的優(yōu)勢，驍龍S4可以支持全球頻段的網(wǎng)絡(luò)制式，這些都是其它手機(jī)處理器所不能及的。而憑借英偉達(dá)在顯示領(lǐng)域的實力，Tegra 3最大支持的顯示分辨率也是達(dá)到了2048x1536這種超高規(guī)格。所以，根據(jù)兩款處理器的自身優(yōu)勢，筆者認(rèn)為，就目前而言，高通驍龍S4更適合手機(jī)設(shè)備，而Tegra 3處理器更好的歸宿，可能會是在平板設(shè)備上。

    參數(shù)/處理器高通驍龍S4英偉達(dá)Tegra 3核心數(shù)24枚主CPU加1枚協(xié)CPU主頻1.5GHz(最高2.5GHz)最高單核1.5 GHz /四核1.4 GHz構(gòu)架KraitCortex-A9制程28納米40納米處理架構(gòu)aSMP(異步處理)vSMP(可變對稱多處理)GPUAdreon 225(最高Adreon 320)12芯Geforce ulp支持分辨率1920×10802048x1536