十核未必比四核强?老司机告诉你到底哪些因素决定手机芯片性能

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不服跑个分!小雷(微信ID:leitech)记得这句话最开始是小米CEO雷军说的,早些年,小米还打着“为发烧而生”的口号。为了证明小米手机性能牛逼,雷军就喊出了这句在今天看来有些粗暴的口号。

虽然只看跑分显得有些二,但它确实是衡量手机性能最直观的方式。今天,仍有不少手机厂商在以跑分作为手机宣传的重点,而为了能跑出更高的分数,厂商们都分别采用了各种不同的芯片,从最开始的单核到现在的十核,运行频率也在不断提高。那么到底有哪些参数影响着手机芯片的性能呢?真的就是像OPPO销售说的那样,10核比4核就强吗?

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核心数量

从当初的单核到现在的十核,厂家并不傻,之所以玩命的增加核心数量是有道理的,理论上来说,更多的核心数量可以获得更强的多线程处理能力,在执行多任务时更加游刃有余。这里比较典型的例子就是三星Exynos8990和高通骁龙820。两者同为旗舰级别的芯片,但是在Geekbench4.0的跑分中,三星Exynos8890的多核心得分比骁龙820高出了1000多分。原因就在于三星Exynos8890采用了八核设计,而骁龙820仅仅为四核。

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联发科X20芯片拥有10个核心

在实际应用当中三星Exynos8890的多核性能也确实非常残暴,其多核运算能力在如今的安卓阵营中属于顶级水准。当然,多核心带来的好处不是绝对的,比如像联发科的X25芯片,虽然有多达十个核心,但其多核性能依旧不如八核的三星Exynos8890,谁让它“一核有难,九核围观”呢。

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三星Exynos8890多核得分超过5500分

运行频率

这个参数应该是机友们最熟悉的参数了,厂商除了吹芯片的核心数量多只能吹频率高了。CPU的核心频率很大程度上影响手机运行的快慢。这也难怪现在的CPU都一个劲的提高频率。三星的Exynos8890甚至开发出了动态超频功能,在正常状态下,Exynos8890的最高频率为2.3GHz,但在必要的情况下,它可以把其中的两个核心可以超频到2.6GHz。刚刚发布的高通骁龙835也将核心频率提高到2.45GHz!反正机友们记住,频率高没啥坏处。

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骁龙835的主频达到2.45GHz!

核心架构

对于这个概念,不少机友会感到陌生,但其实核心架构才是真正考验芯片厂商设计水平的。小雷上文提到,联发科的X20芯片十核不敌三星Exynos8890的八核,问题就出在了核心架构上。我们可以简单的把核心分为“大核心”和“小核心”两种,也就是ARM提出的big LITTLE框架。联发科X25虽然拥有10个核心,但只有其中的两个是Cortex-A72的大核心,其余八个都是基于Cortex-A53架构的小核心。而Exynos8890则拥有4个三星自主研发的M1架构的大核心,其每个核心运算能力甚至比Cortex-A72架构都要强,更别提Cortex-A53架构了。

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需要指出的是,上文提到的核心频率只有基于相同的核心架构才有比较的意义,不同的核心架构是完全不具备可比性的。因为大核心的运算能力远超小核心。很多厂商宣称采用八核处理器,其实绝大多数都是8个小核心,例如高通骁龙625、联发科的P10都只是八核Cortex-A53架构,所以实际性能远不如四核的骁龙820.

核心架构还决定着处理器的单核性能,这方面,苹果的A系列处理器是典型例子,在A10 Fusion之前,苹果A系列的处理器一直采用双核设计,其性能却秒杀绝大多数安卓阵营的处理器。秘诀在于苹果自主设计的核心架构非常强大,两个核心足以顶别家八个!而到了A10 Fusion,单核性能进一步加强。看看A10 Fusion变态的单核跑分就知道了,居然高达3300分以上!多核性能也不差。

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制程工艺

各位机友一定听过厂商在发布会上吹嘘说这个芯片是16nm的,那个芯片是14nm的。很多小白会觉得不明觉厉,其实这个所谓的16nm、14nm就是指的处理器的制程。制程是指单个晶体管的宽度。制程越小,单个晶体管的宽度就越小,晶体管漏电也就越少,同样的核心面积就可以集成更多的晶体管,相应的,处理器性能就越强。三星已经准备量产10nm的手机芯片了。

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目前,旗舰级别的处理器大都采用14或16nm制程工艺。这也是目前最先进的制程。而稍微低端一点的处理器则采用20或28nm制程。先进的制程有利于处理器提高主频和降低发热量。这样,处理器就可以更长时间的保持高频运行,而不会轻易出现降频的情况。记得当年高通骁龙810被机友们调侃为“一秒真男人吗”?这是因为骁龙810采用了比较落后的20nm制程,导致发热降频严重。

GPU性能

手机的芯片和电脑还是有一定区别的,它的集成度非常高,除了CPU之外,一般的手机芯片还要集成基带、GPU等。而GPU无疑也成为影响芯片性能的因素之一,它主要负责设备的图像处理能力,而这是手机最占计算资源的部分。手机的GPU是无法随意更换的,它被内置在芯片当中,GPU和CPU一样有分核心数量和频率。例如三星Exynos8890和联发科X25芯片都集成了Mali T880GPU,但两者的核心数量和频率都有差异。

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联发科X25芯片内置的是Mali T880 MP4 GPU频率为850Mhz,而三星Exynos8890集成的则是MaliT880 MP12,频率为650Mhz。那么问题来了,“少核心,高频率”和“多核心,低频率”这两种组合到底哪个好?经过小雷(微信ID:leitech)实测,发现“多核心,低频率”的组合拥有更好的表现。

内存

一般的厂商都只会告诉你内存的容量,比如3GB或是4GB。但除了容量之外,手机内存和电脑内存一样分不同种类。现在主流的有DDR3、DDR4和DDR4X。在内存容量相同的情况下当然是DDR4X最好,联发科最新的P20芯片内置了DDR4X内存。DDR4/DDR4X比DDR3内存拥有更高的速度和更大的内存带宽。同时也更加省电。

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DDR4X内存

芯片体质

体质这个概念有点玄学,但它确实影响芯片的性能。所谓体质,指的是芯片本身素质的好坏,这个参数在芯片出厂时就已经决定,无法改变。即使是同一型号的芯片,不同体制下,性能也是有差别的。之所以会产生体质差别,和手机芯片的生产过程有关。芯片的原材料是从晶圆上切割下来的,在切割时,越靠近圆心的部分体制就越好。体制好的芯片能以更低的电压达到更高的频率,因此发热量更低,也更加省电。

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以三星的Ezynos8890为例,小雷(微信ID:leitech)的Galaxy S7内置的这块芯片,GPU要达到650MHz只需700mV的电压,而另一台要达到同样的频率就要756mV的电压。大家不要小看这几十mV电压的差别,它对整个芯片能否长时间维持高频影响非常大。况且,小雷举的这两个例子体质还不算非常差的,如果体质更差的,在使用中差别会更加明显,主要表现为发热,耗电。不过体质这东西还真是看运气,买到体质差的芯片的机友只好哭晕在厕所了……

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以上的这些因素综合在一起共同决定了一款手机芯片的性能。可以说,一款性能强劲的芯片不是单单做好某一方面就行了,凡是旗舰级别的芯片一般来说在各方面都不会有啥短板,各位机友以后在买手机时也要综合来看待一款芯片,不要只是听厂商吹嘘有几个核心。



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