多因素制约,四核智能机普及尚需时日
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2012年,单核1GHz主频CPU已成智能手机入门机标配。双核1.5GHz也仅仅是中档手机的主流配置。双核带来最大的体验变化是可以流畅播放1080P全高清视频,此外这个配置下主流的应用和游戏几乎都已经可以流畅的运行了。
然而消费者的需求是永远无法满足的,消费电子领域摩尔定律依然是王道。英特尔在2008年推出的双核PC处理器和芯片组,处理速度为2.5GHz。2012年,高通推出的四核处理器APQ8064,基于28纳米微架构Krait,可实现每核高达2.5GHz的处理速度以及更低的功耗和热耗。此外,APQ8064还将包括Adreno 320四核GPU,性能将是原有Adreno GPU的15倍。该处理器的计算速度已相当于四年前的主流PC的水平,有传言小米2代手机也将采用高通APQ8064处理器。到今天为止华为、三星、HTC、魅族分别推出了四核处理器的旗舰手机,预计华为AscendDQuad将在8月份量产。同时也相信四核处理器在接下来的时间内会成为很多高端手机的主要卖点之一。
然而问题在于,硬件的性能已经大大跑到了应用的前面,与PC不同的是,从现阶段的应用来看,目前基本没有哪一款软件能够完全榨取四核处理器的性能,在这种情况下,四核比双核在体验上要高多少呢?
“手机消费者关心的是产品性能和体验,而不是核的数量。”高通大中华区产品副总裁颜辰巍认为,单纯硬件规格上的数字提升并不代表移动终端的未来,关键还是整体的综合性能和为用户提供的完整体验。他同时表示,对于手机芯片而言,高性能、低功耗,高集成度、支持广泛连接、支持各层次产品,紧密的软硬件结合等都是高通所关注的重点,也是高通与竞争对手的差异性所在。
颜辰巍表示,对于旗舰级手机和平板,四核有一定作用。比如同时放4个1080P视频,但对于3.5或4寸屏的中端及入门级手机,由于屏幕尺寸较小,两个视频窗口一开就看不清了,四核CPU无法施展功能,反而成为耗电大户,直接产生发热,降低电池寿命和增加耗电等副作用。
“和所有事情一样,不是越多核越好,而是越平衡越好。这个平衡包括功耗,价格和功能的平衡。所以我们不认为业界应该过多片面地关注CPU核的数量,而应更多关注整体的用户体验。”颜辰巍表示,高通目前的出骁龙S4 MSM8960专业版(Pro Version)双核处理器,在最新的产品评测报告中有出色表现,在很多方面超越市场上的其他四核处理器。这证明了核的数量不代表性能。
从智能手机芯片趋势来看,图形处理器(GPU)已成为一个比CPU更重要的单元。作为骁龙系列的最新体现,高通 S4系列芯片包含最高达四个3D内核的新Adreno 320 GPU系列,性能将达到原有的Adreno GPU的15倍,可支持最新款游戏以及在大屏幕终端上播放立体3D(S3D)视频。另外,该芯片组系列还支持3D和S3D游戏,可以捕捉和播放S3D图像和视频,并可实现通过HDMI向1080P平板显示器的全高清输出。基本上涉及用户体验的手机界面流畅程度,屏幕分辨率高低,游戏界面绚丽程度等都取决于图形处理器(GPU)而非CPU。
高通大中华区产品副总裁颜辰巍:我们不认为业界应该过多片面地关注CPU核的数量,而应更多关注整体的用户体验。
意法爱立信半导体(以下简称STE)中国区总裁张代君认为,当下智能手机正在陷入“处理器竞赛”之中,这种竞赛在PC机市场已上演多年。主频、多核、操作系统以及手机设计等等因素正在成为消费者购买智能手机的全新参考标准。
“我们是多核处理器架构的坚定支持者,通过NovaThor U8500的推出,我们是第一个宣布完整的双核平台的公司。随着软件以及相关技术的发展,我们坚信移动通信行业将会从双核走向四核处理器时代。”张代君认为,目前快速的双核处理器能够满足大部分智能手机上的多数主流应用的需求,未来STE计划在下一代产品中引入全耗尽平面晶体管技术(FD-SOI:Fully Depleted Silicon on Insulator)。该技术将会使28nm工艺制程的芯片产品在性能和功耗方面有显著的提升。可以带来更高的CPU主频速率和更低的功耗,同时不会增加额外设计成本。
事实上,因为多核处理器的内核之间通信与同步需要更多的额外开销(指令处理时间),所以给处理器增加内核就必须降低每个内核的最高频率,即增加内核需以降低每个内核的最高频率为代价,这是一个进退两难的问题。所以,只有软件对核心的使用效率非常高,足以抵消多核引起的额外开销,多核解决方案才算上有实用价值。实际上,能够充分利用多核处理器优势的软件目前寥寥无几。“当软件的并行化程度提高、并且有更小的芯片设计来实现功耗方面的优化,那时我们将会看到超过双核的,多核处理器架构所带来的优势。”张代君表示。
意法爱立信中国区总裁张代君:只有软件对核心的使用效率非常高,足以抵消多核引起的额外开销,多核解决方案才算上有实用价值。
瑞萨通信技术公司近期推出了首款面向150-300美元的产品市场的单芯片智能手机平台MP5232。瑞萨通信战略市场及传讯部总监David Mcternan表示,移动终端硬件竞争越来越激烈,瑞萨通信技术将通过使用更加先进的工艺,如22nm,以及努力的降低功耗来获得竞争优势。对于四核芯片,David Mcternan认为,若要实现四核手机所带来的优异的性能,功耗和成本偏高的问题必须得到解决。而目前,此问题是导致四核手机在一段时间内还不可能得到普及的重要原因之一。况且,软件设计也需要一定时间。四核若要在广泛的智能手机和功能手机上得到应用,可以通过硬件加速器和双核心处理技术使功耗和性能达到最佳的平衡。据了解,目前瑞萨通信技术已获得A7和A15 ARM处理器与big.LITTLE的知识产权许可,并会把这种能力应用在未来的产品上,能够在改善多核产品性能的同时满足高级手机电源带来的挑战。[!--empirenews.page--]
除了应用的缺失,产能不足也制约着四核CPU的普及。由于台积电基于28nm工艺技术的芯片供应目前非常紧张,Nvidia和高通已经开始寻求新的芯片代工厂。据传高通将引入三星、联电(UMC)两家厂商作为Snapdragon S4芯片的代工合作伙伴。尽管台积电表示会进一步提高28nm制程芯片的产能,但据分析它可能到2013年第一季度才能缓解目前产能不足的情况,也就是说四核处理器大规模量产可能还要等到2013年。
那么手机业是否真的这么迫切需要从双核升级到四核呢?对于深陷硬件军备竞赛和价格战的手机厂商来说,四核手机似乎在营销和跑分宣传上是个不错的主意,因为对于大多数非专业的消费者来说,他们可能只会看哪个参数更高。不过基于以上提到的客观原因,四核手机可能没有我们想象中的那么快到来。另外,从用户体验的角度来说,四核手机并不表示就是一款好手机。