不輸四核Tegra3 高通S4處理器性能介紹

 提到高通的雙核處理器，大家最熟悉的莫過(guò)于小米手機(jī)采用的1.5GHz主頻MSM8260處理器，這款處理器被稱為全球主頻“最快”的處理器，很多人對(duì)此表示懷疑，雖然擁有較高的主頻，但是由于采用了比較落后的Scorpion架構(gòu)并且不支持完全亂序執(zhí)行，性能上落后于采用A9架構(gòu)的雙核處理器，甚至被人們稱為“高頻低能”。

然而采用最新Krait架構(gòu)的高通S4處理器已經(jīng)面世，這才是高通真正的雙核處理器，據(jù)傳言，S4的性能甚至超過(guò)了Tegra 3四核處理器，那么高通S4處理器究竟怎么樣呢?今天筆者就為大家詳細(xì)的介紹一下。

智能手機(jī)的軍備競(jìng)賽開(kāi)展的如火如荼，處理器的性能越來(lái)越強(qiáng)大，不過(guò)功耗也越來(lái)越嚴(yán)重，使得待機(jī)問(wèn)題成為了制約智能手機(jī)發(fā)展的主要問(wèn)題，在硬件性能嚴(yán)重過(guò)剩的今天，過(guò)去完全依靠提高主頻或簡(jiǎn)單增加CPU內(nèi)核的方式，早已不能解決終端制造商所面臨的性能障礙，怎樣實(shí)現(xiàn)性能與功耗的平衡，才是各大芯片廠商首要解決的問(wèn)題，高通S4處理器采用了28納米工藝和最新的移動(dòng)架構(gòu)設(shè)計(jì)和技術(shù)，將移動(dòng)通信行業(yè)的處理性能提高到新的水平，從而滿足智能連接、高性能和低功耗的要求。

高通驍龍S4處理器采用了最新的Krait架構(gòu)，該架構(gòu)是基于ARMv7指令集，它在Scorpion的基礎(chǔ)上作出了不少改進(jìn)。使每個(gè)內(nèi)核最高運(yùn)行速度可達(dá)2.5GHz，較當(dāng)前基于ARM的CPU內(nèi)核性能提高150%，并將功耗降低65%。這一系列芯片組覆蓋單核、雙核及四核版本，包括具有最高達(dá)四個(gè)3D內(nèi)核的新Adreno GPU系列，并集成多模LTE調(diào)制解調(diào)器。

高通驍龍S4處理器是業(yè)內(nèi)首批采用最新28納米處理技術(shù)的移動(dòng)處理器，在頻率調(diào)節(jié)、功耗和尺寸壓縮方面具有先天的優(yōu)勢(shì)。使性能和功耗達(dá)到完美的平衡，是一個(gè)完整的解決方案。那么采用新架構(gòu)的S4處理器相對(duì)于現(xiàn)有的A9架構(gòu)的CPU都有哪些優(yōu)勢(shì)呢?接下來(lái)詳細(xì)的為大家介紹一下。

Krait架構(gòu)依然延續(xù)了S3時(shí)的異步對(duì)稱式多核處理器系統(tǒng)(或稱為aSMP)。每個(gè)單核都有一個(gè)獨(dú)立的電壓和時(shí)鐘，這種系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)就是可以根據(jù)每個(gè)CPU內(nèi)核的工作類型和強(qiáng)度，單獨(dú)對(duì)其電壓和頻率進(jìn)行控制，使兩個(gè)核心運(yùn)行在不同的頻率上，對(duì)于不需使用的內(nèi)核也可以單獨(dú)完全關(guān)閉，在保證性能的情況下，盡可能的降低功耗。

異步多核心更節(jié)能

相對(duì)而言，當(dāng)下其他A9架構(gòu)的雙核處理器都為同步多核處理器系統(tǒng)(或稱為SMP)。SMP系統(tǒng)的兩個(gè)核心是同時(shí)以同樣的頻率運(yùn)行的，無(wú)論工作簡(jiǎn)單還是復(fù)雜，兩個(gè)核心都必須同時(shí)工作。也就是說(shuō)在工作強(qiáng)度比較低時(shí)，采用aSMP系統(tǒng)的Krait架構(gòu)比SMP架構(gòu)功耗更低，可減少25-40%的功耗。

ARM單核DMIPS/每MHz性能比較

ARM核心的性能通常用DMIPS(Dhrystone Millions of Instructions per Second)來(lái)衡量，從上表中我們可以看到，Krait的DMIPS/MHz性能為3.3，而同頻的Cortex A9為2.5，速度上提升約30%。比上一代Scorpion架構(gòu)提升了1.6倍。

由于擁有ARM授權(quán)，高通從第一代處理器S1開(kāi)始，就沒(méi)有采用ARM原始的架構(gòu)的習(xí)慣，相對(duì)而言更愿意自己設(shè)計(jì)，比如上一代Scorpion機(jī)構(gòu)，和第二代Krait架構(gòu)，這樣做的好處是擁有更高的靈活性，并且可以針對(duì)自己的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行優(yōu)化，所以高通的每一代架構(gòu)都比同級(jí)別原始架構(gòu)性能上更具優(yōu)勢(shì)。不過(guò)自行研發(fā)需要的周期比較長(zhǎng)，造成的結(jié)果是，處理器更新速度上落后于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，只能用新的架構(gòu)和其他廠商的舊架構(gòu)競(jìng)爭(zhēng)。

高通最新的S4處理器中的GPU采用了最新的Adreno225圖形芯片，運(yùn)行頻率提升至400MHz，比上一代GPU Adreno 220提升了50%，圖形處理能力也比上一代Adreno 220提高50%，處理能力是第一代GPU——Adreno 200的6倍。

Adreno性能提升

自從Cortex-A8開(kāi)始，ARM CPU中都集成了NEON模塊，Krait架構(gòu)也不例外，高通將這代NEON專用模塊命名為VeNum，位寬為128bit，可同時(shí)處理3個(gè)NEON指令，吞吐容量比之前的Scorpion提高約50%，有效地提升了多媒體用戶體驗(yàn)。

與Adreno 220相比，Adreno 225功能更加豐富，特別是支持Windows 8的DirectX 9.3。Adreno GPU還利用獨(dú)特的、基于分塊著色的方法進(jìn)行渲染，幫助降低內(nèi)存帶寬的占用量，并使并發(fā)能力實(shí)現(xiàn)最大化。

高通S4處理器是業(yè)內(nèi)首批采用最新28納米處理技術(shù)的移動(dòng)處理器，新的制程工藝使得高通S4處理器具有更小的尺寸，更強(qiáng)的性能，更低的功耗和更好的散熱管理性能。

功耗測(cè)試

在硬件性能不斷升級(jí)的今天，功耗始終是個(gè)大問(wèn)題，國(guó)外媒體Anandtech也對(duì)S4進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果顯示，單個(gè)Krait核心滿載的功耗大約是750mW，而GPU的滿載功耗大約是1～1.2W。雖然滿載時(shí)Krait可能會(huì)比Scorpion功耗更高，但總體上來(lái)說(shuō)Krait性能更強(qiáng)，運(yùn)行速度更快，能夠以更快的速度完成任務(wù)而進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，所以電源管理方面對(duì)比上代Scorpion還是有所提高。

Krait與A9熱性能對(duì)比

從上圖我們可以看出，普通的A9架構(gòu)處理器，由于發(fā)熱嚴(yán)重，達(dá)到熱極限時(shí)便開(kāi)始降頻保護(hù)，導(dǎo)致性能下降。而Krait由于擁有更好的熱管理性能，能夠更長(zhǎng)時(shí)間的保持峰值狀態(tài)，所以性能也更加穩(wěn)定。

結(jié)束語(yǔ)：

今天，筆者為大家簡(jiǎn)單的介紹了一下高通S4處理器和最新Krait架構(gòu)的一些情況，我們可以看到，高通最新一代的處理器無(wú)論是在性能還是功耗方面都有了很大的提高，而搭載該處理器的手機(jī)HTC One S也即將上市，讓我們共同期待吧。