移動(dòng)CPU的四核戰爭：性能不是一切

　　不管你是否樂(lè )于看到，移動(dòng)CPU市場(chǎng)都正在爆發(fā)一場(chǎng)“核戰爭”。

　　4月25日，高通(微博)公司在中國北京展示了自己的“驍龍”S4移動(dòng)系列處理器，除了雙核版本之外，還包括其目前最高端的四核產(chǎn)品。S4四核移動(dòng)CPU采用了高通自有的全新“Krait”微架構，將高通現有的Scorpion微架構CPU性能提升了60%。

　　“高通在意的并不是有幾個(gè)核，而是給消費者更好的使用體驗。”高通互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)集團總裁RobChandhok說(shuō)。

　　這句話(huà)意有所指。眼下高通在移動(dòng)CPU市場(chǎng)上最大的競爭對手NVIDIA(英偉達)，已于2011年第四季度搶先發(fā)布了四核產(chǎn)品。在時(shí)機上，高通已經(jīng)落后了一步，它希望扳回一城。

　　英偉達的全球首顆量產(chǎn)四核移動(dòng)CPUTegra3(圖睿)，事實(shí)上內封了五個(gè)“核”。這種“4+1”設計是Tegra3在發(fā)布之時(shí)，英偉達重點(diǎn)宣傳的賣(mài)點(diǎn)。除了四個(gè)處理器核心之外，它還有一個(gè)叫做“Companion”(伴核)的處理器，作為協(xié)同處理器，當用戶(hù)執行一些簡(jiǎn)單、低頻率的操作時(shí)，“Companion”會(huì )根據用戶(hù)的操作情況開(kāi)啟或關(guān)閉，以達到低功耗、高性能的要求。

　　“4+1”個(gè)核被各自賦予了明確的分工。當用戶(hù)執行簡(jiǎn)單應用時(shí)，系統只調用“Companion”這個(gè)協(xié)同處理器;當機器在運行簡(jiǎn)單2D游戲時(shí)，系統調用四核中的一個(gè);如果用戶(hù)進(jìn)行視頻聊天、Flash網(wǎng)頁(yè)瀏覽以及多任務(wù)處理，系統會(huì )調用兩顆核工作;而當四核同時(shí)啟動(dòng)的時(shí)候，就意味著(zhù)機器處于全負荷狀態(tài)，這個(gè)時(shí)候，執行的通常是網(wǎng)絡(luò )多媒體處理或者大型游戲程序這樣的任?務(wù)。

　　采用這種結構是英偉達四核CPU能夠搶先上市的關(guān)鍵。這家最初以制造顯卡聞名的半導體廠(chǎng)商，在移動(dòng)CPU的設計能力上一直落后于高通這樣的對手—設計能力意味著(zhù)CPU與整個(gè)系統是否能夠完美配合，同時(shí)又與CPU的制造工藝與性能密切相關(guān)。

　　迄今為止，英偉達仍然堅持在移動(dòng)CPU上采用40nm的工藝制程(在半導體行業(yè)，工藝制程的數字越小，代表工藝越先進(jìn)，CPU的散熱性能也就越好)。這是相對目前英偉達在移動(dòng)CPU方面的設計能力而言，所能達到的良品率最高、成本最合理的工藝。反觀(guān)英偉達在顯卡上的制造工藝已經(jīng)提升到了?28nm——這比40nm領(lǐng)先了一代。

　　為了使采用發(fā)熱量較大的40nm制程的Tegra3順利上市，英偉達在增加處理器核心數量的同時(shí)，謹慎地提升產(chǎn)品主頻。在絕大部分Tegra2平板和手機上，處理器主頻都維持在了1GHz;到了Tegra3，處理器核心頻率最高只有1。4GHz。“伴核”處理器的存在，也在一定程度上分擔了核心處理器的負擔。

　　與Tegra3相比，目前高通的驍龍S4四核處理器主頻最高為1。7GHz，設計指標最高達到了2。5GHz，三星(微博)四核處理器Exynos的主頻也達到了1。5GHz。

　　如果綜合考慮成本、性能和生產(chǎn)工藝等種種因素，英偉達的作法的確很聰明。采用40nm這種并不領(lǐng)先的工藝所制造的Tegra3順利實(shí)現了搶先上市的目的，并且獲得了HTC等手機公司的訂單。HTC今年4月份剛剛發(fā)布的OneX手機，使用的正是Tegra3處理器，這也是兩家公司的首次合作。

　　不過(guò)這樣的作法也被高通公司抓住了“把柄”。當驍龍S4的四核版本推出之時(shí)，高通公司強調了其在設計和性能上的領(lǐng)先，它有著(zhù)更高頻率的主頻、28nm的先進(jìn)制造工藝。同時(shí)也有著(zhù)一系列能夠節省電能的設計，比如“異步多核”技術(shù)，可以根據用戶(hù)不同使用模式下的處理需求，獨立調節每個(gè)核的動(dòng)態(tài)時(shí)鐘和電壓，實(shí)現最優(yōu)的系統功耗。

　　驍龍S4為解決手機屏幕的耗電問(wèn)題，還引入了兩項新技術(shù)：BRITE和GridView。前者能根據屏幕上正在顯示的內容，動(dòng)態(tài)調整背光亮度并利用自然光，在適當的條件下可以降低高達50%的功耗;而GridView可以智能地以整頁(yè)生成的方式刷新界面，在瀏覽網(wǎng)頁(yè)時(shí)，這一技術(shù)可以使頁(yè)面加載速度更快、滾動(dòng)和視頻播放更平滑，以及使HTML5應用的性能向App應用看齊。

　　英偉達曾經(jīng)借助Tegra2處理器，在2011年的手機市場(chǎng)上大出風(fēng)頭。在2011年至2012年財年，通過(guò)Tegra2的帶動(dòng)，NVIDIA的凈利潤達到5。81億美元，是上一財年的2倍。

　　不過(guò)英偉達同時(shí)也失去過(guò)一些重要客戶(hù)。根據證券公司JMPSecurities的統計，2011年摩托羅拉移動(dòng)X(jué)oom的升級版Xoom2和最熱銷(xiāo)的智能手機DroidRazr，都使用了另一大芯片廠(chǎng)商德州儀器(TexasInstruments，簡(jiǎn)稱(chēng)TI)的芯片產(chǎn)品;2011年全球最暢銷(xiāo)的Android手機三星GalaxySII，除了使用三星自有芯片以外，還使用高通芯片，但沒(méi)有選擇英偉達的產(chǎn)品;亞馬遜(微博)一炮打響的平板產(chǎn)品KindleFire，同樣也與Tegra處理器擦肩而過(guò)。

　　高通公司在移動(dòng)處理器領(lǐng)域的優(yōu)勢看起來(lái)一時(shí)仍然難以撼動(dòng)。盡管英偉達曾經(jīng)憑借聰明的策略搶先推出產(chǎn)品，但當高通也有了量產(chǎn)型的四核移動(dòng)處理器時(shí)，英偉達這個(gè)新秀難免要遇到更大的挑戰。

　　但這也并不意外著(zhù)挑戰者完全沒(méi)有機會(huì )。策略仍然很重要。眼下無(wú)論是高通還是英偉達，在市場(chǎng)策略上都無(wú)不強調了芯片的游戲性能：NVIDIA曾在一次技術(shù)展示上，利用Tegra3運行了大型3D游戲《邊境之地》(這款游戲以往只在PC和游戲主機平臺發(fā)售)，還在2月29日宣布了4款專(zhuān)為T(mén)egra3優(yōu)化的游戲;高通也在驍龍S4的發(fā)布會(huì )上，重點(diǎn)展示了2款3D游戲。

　　不過(guò)并非每一位智能手機用戶(hù)都是大型游戲的愛(ài)好者。當廠(chǎng)商們紛紛以游戲展示性能的時(shí)候，大部分日常應用和商務(wù)應用并沒(méi)有得到良好優(yōu)化，甚至出現過(guò)雙核處理器性能超過(guò)四核處理器的尷尬情況。在熱衷于核心部件“軍備競賽”的同時(shí)，如何為更多日常應用提供優(yōu)化，恐怕才是下一階段競爭的另一個(gè)關(guān)鍵。