技術控須知

人們對智能手機/平板電腦的性能要求越來越高，也更加關注智能手機和平板電腦的配置，首當其沖的就是處理器速度，這也是消費者討論得最多的問題。目前主流智能手機處理器已經采用雙核設計，頻率也高達1GHz，不過，智能設備的處理器遠不像PC處理器只有Intel和AMD兩家，多家廠商都有ARM架構的處理器用于智能手機和平板電腦。在關注主頻的同時，我們不妨也來看看各家處理器的特點。

遍地開花的ARM架構

隨著智能手機和平板電腦的興起，ARM架構的嵌入式處理器成為越來越重要的處理器類型之一，目前各家手機廠商雖然采用不同的處理器，但是架構均源自ARM。目前市面上主流嵌入式處理器均采用ARM Cortex A8/A9架構。其中，Cortex A8是單核心解決方案，核心從600MHz到1GHz，是首款ARMV7指令集架構，13級整數流水線，超標量雙發射，運算能力為2.0DMIPS/MHz，標配Neon，不支持多核。而目前市面上主流雙核處理器均基于Cortex A9架構，該雙核處理器同樣基于ARMV7指令集架構，8級整數流水線，超標量雙發射，亂序執行，運算能力為2.5DMIPS/MHz，可選配Neon/VFPv3，支持多核。ARM最新的雙核處理器架構則為Cortex A15，頻率可達2GHz，性能相比Cortex A9提升50%。

值得一提的是，ARM僅提供處理器專利設計，至于生產，則是其它處理器生產商的事情。世界各大半導體生產商從ARM公司購買微處理器內核，根據各自不同的應用領域，加入適當的外圍電路，從而形成自己的ARM微處理器芯片進入市場。這也是目前市面上主流智能手機和平板電腦的嵌入式處理器均采用ARM架構，但在計算性能和圖形顯示方面卻各有千秋的原因。

炙手可熱的Tegra2

現在最火熱的雙核嵌入式處理器非NVIDIA Tegra2莫屬。憑借出色的顯示性能，這顆雙核智能處理器在智能手機和平板領域都大受青睞，不少一線廠商更是借助這款處理器的強大性能和規格，推出一系列智能手機和平板電腦強機。

Tegra2采用40nm制造工藝，內部由八個核心組成，采用ARM Cortex A9內核，除了兩個處理器核心之外，還整合了GeForce GPU 2D/3D圖形引擎、高清視頻解碼、高清視頻編碼、音頻處理、視頻成像等，每顆核心都有它擅長的方面。Tegra2的3D圖形效能強勁，甚至可以運行《虛幻3》引擎，這樣的性能，能夠讓平板和智能手機運行大型3D游戲，并且提供出色的畫面。高清視頻編碼/解碼提供了H.264加速，支持1080p。Tegra 2有一個非常強大的音頻解碼核心，NVIDIA聲稱在播放MP3時，整個系統的功耗將低于10毫瓦，能夠提供長時間的播放。圖像信號處理單元則負責手機的靜態、動態拍攝功能。它支持高達1200萬像素的圖像傳感器。可以支持自動白平衡、自動對焦和一般視頻處理。

目前采用NVIDIA Tegra2的智能手機和平板電腦有LG Optium 2X、Moto ME860、Moto Xoom等。

異軍突起的三星獵戶座

自從三星推出的單核ARM處理器蜂鳥（Hummingbird）應用在Glaxy S系列手機上獲得了成功之后，三星電子于2010年下半年又宣布推出一款全新的1GHz移動處理器產品。該產品代號為“Orion”(獵戶座)，基于ARM CORTEX A9核心進行設計，可以為平板機、智能手機和上網本等產品帶來更高的性能和更低的功耗。

三星獵戶座采用了三星的45nm低功耗制程技術，并采用了兩個1GHz ARM Cortex A9核心，每個核心擁有32KB數據緩存和32KB指令緩存，芯片組還配有1MB的二級緩存來優化處理性能，并提供更快的多任務處理切換速度。此外獵戶座的內存接口和總線架構還支持密集型的多媒體應用，包括全高清視頻播放和高速3D游戲運行。

和蜂鳥采用的PowerVR圖形處理方案不同，獵戶座采用了ARM的Mali 400 GPU解決方案，擁有四個圖形核心，性能相比蜂鳥提升5倍。目前采用獵戶座的智能手機有三星Galaxy S Ⅱ。

老牌勁旅高通SnapDragon

在單核時代，高通SnapDragon就是一款在主流智能手機上廣泛使用的處理器，高達1GHz的主頻的 QSD8250，在當時顯得性能很強大，隨著智能手機進入雙核時代，老牌勁旅高通自然也不落人后，及時地推出了雙核的SnapDragon。

QSD8672是目前高通性能最強的型號，在能耗管理和性能方面有更好的表現，它采用45nm制造工藝，雙核心ARM架構，頻率高達1.5GHz，為了消除高頻率帶來的耗電核心單獨運行兩種模式，處理器會依據當前的任務量，自動調節是否使用單核工作，以獲得更快的速度并節省電力。此外，QSD8672可以支持1080p 高清視屏播放與HDMI高清信號輸出。

在GPU方面，高通采用Adreno 220，相比QSD8250采用的Adreno 200，性能提升4倍，并且支持主流移動設備所用的圖形標準。如果你不需要如此強悍的QSD8672，高通還推出了一款MSM8660供用戶選擇，它同樣是雙核心，但主頻降至1.2GHz，同樣采用Adreno 220 GPU。

Apple專享的蘋果A5

除了主流的智能手機分別采用幾家大廠商的處理器之外，我們不能忽略的就是蘋果的產品。在目前最流行的iPhone4/iPad2上，采用的也是蘋果自家的處理器，其中，iPhone4采用A4處理器，而iPad2則采用雙核的A5處理器。

蘋果A5處理器采用三星45nm制造工藝，采用Cortex A9雙核，核心頻率達到1GHz，顯示核心采用PowerVR SGX543MP2，使用統一渲染架構，雙顯示核心，PowerVR現有資料稱SGX543架構的顯示核心相比之前的SGX535性能提升四倍，此外配合A5原生支持HDMI 1080p視頻輸出，在3D游戲和視頻解碼方面，這款顯卡的性能足以勝任。據悉蘋果下代手機iPhone 5也將采用A5處理器。

顯示性能為王

從前面數款CPU的規格和介紹，我們可以看出，目前主流雙核嵌入式處理器大多都基于ARM Cortex A9雙核架構，在處理器性能方面相對單核時代有較大的提升。不過，ARM僅僅提供處理器內核的設計，而各家處理器廠商則根據需求選擇外圍電路，搭配的顯示核心各不相同，而在處理器內核同質化嚴重的情況下，加上智能手機和平板電腦對游戲性能的需求大增，導致顯示核心才是決定性能的關鍵。

下圖是筆者收集的一個主流嵌入式處理器內建顯示核心的性能比較，不夠齊全，不過可以看出各家處理器顯示性能的一些差別。

規格亮麗的Ti OMAP

在眾多廠商力推各自ARM雙核處理器的同時，同樣是嵌入式處理器市場老將的Ti也沒有閑著。針對近期出盡風頭的Tegra2處理器，Ti也推出旗下OMAP系列的新款OMAP4440處理器來應對。

OMAP 4440采用45nm制造工藝，采用1.5GHz的Cortex A9雙核心，PowerVR SGX540圖形核心，支持1080p的高清視頻、3D視頻，并可接受從1200萬像素攝像頭獲取的3D圖像。OMAP4440支持HDMI 1.4接口3D高清視頻輸出，支持1080p 60FPS高清解碼，支持最高1200萬像素雙攝像頭，集成IVA 3硬件加速視頻解碼器。相比1.2GHz的OMAP4430，圖形性能有了25%的提升，網頁載入時間可減少30%，1080p視頻播放性能提升一倍。

在性能大幅提升的情況下，OMAP4440保持了與OMAP4430的針腳硬件兼容和軟件兼容，可方便廠商直接升級。

性能并不是全部

雖然處理器和顯卡決定了硬件的性能水平，但是最終的使用感受并非僅由這兩點所決定。性能不是全部，尤其是數碼產品，整機的做工水平、操作系統應用感受，對整體的使用感受也有相當大的影響，軟件是否針對硬件進行充分的優化，也是決定性能或者軟件運行表現的重要因素，因此，在選購時，并不能“唯處理器”論，還需要從品牌、操作系統、做工、設計等方面綜合考慮。

嵌入式處理器的選擇方面，我們雖然不能如同DIY一樣自行搭配，但是在了解了各款處理器的性能和規格之后，大致了解某款設備的性能水平，對我們選購智能手機/平板電腦的選購也是很有幫助的。