三星處理器聲望高 憑的是啥？

　　我們經(jīng)?？吹揭恍┚W(wǎng)友提問(wèn)，其中就有問(wèn)到“同樣是T880，MP4和MP12有什么區別”，以及“為什么三星處理器的GPU就比海思和聯(lián)發(fā)科更受待見(jiàn)”。這兩個(gè)問(wèn)題其實(shí)是共通的，本文中筆者就來(lái)詳細解讀一下相關(guān)的概念。

　　GPU是什么?

　　事實(shí)上在筆者寫(xiě)過(guò)的科普文里面已經(jīng)不是第一次提及GPU的基本概念了，這里為了內容的完整性就先簡(jiǎn)單重復一下。GPU即圖形處理器(Graphics Processing Unit)，就是顯卡的核心處理單元，本質(zhì)上是強調高性能高強度大規模多線(xiàn)程浮點(diǎn)運算的處理器單元。

　　具體來(lái)說(shuō)，GPU就是基于硬件加速思想，專(zhuān)門(mén)為圖形加速任務(wù)和類(lèi)似原理的用途所構建的專(zhuān)用處理器，和作為通用處理平臺的CPU有著(zhù)本質(zhì)的不同，無(wú)論是基本構造還是運行方式。其中比較重要的一點(diǎn)在于我們知道CPU的規模翻倍，也就是核心數翻倍并不一定會(huì )大幅提高性能，尤其是對于受強調的單線(xiàn)程毫無(wú)貢獻，但GPU相反，以用戶(hù)視角而言，同頻同架構，規模翻倍就可以認為是性能翻倍。

　　MP、ALU與核心數的區別：

　　接下來(lái)我們就說(shuō)說(shuō)大家關(guān)心的核心數的問(wèn)題。對于核心數我們更熟悉的還是CPU那邊的定義，一個(gè)核心對應一個(gè)邏輯線(xiàn)程，而對于手機在內的移動(dòng)平臺而言，因為都基于A(yíng)RM指令集，即便是有不少的自主架構，同期同檔次的產(chǎn)品也是可以同臺競技，因為各自的核心之間并不會(huì )有太離譜的差異。

　　然而GPU則不同，因為各家廠(chǎng)商都擁有獨立迭代的圖形技術(shù)體系，這就意味著(zhù)即便核心二字十分生動(dòng)形象，其實(shí)也不能用從CPU那邊借來(lái)的“核心數”概念來(lái)直接衡量，因為廠(chǎng)商完全可以自己定義核心，這樣同代同檔產(chǎn)品的核心數很可能就會(huì )有幾個(gè)數量級的區別，完全失去了橫行比較的意義。

　　目前為止，我們最常見(jiàn)的核心數所對應的概念是MP，出現在A(yíng)RM Mali系列的GPU上，三星、海思、聯(lián)發(fā)科等SOC廠(chǎng)商都是它的客戶(hù)。具體而言，MP指的是“可獨立運行和銷(xiāo)售的基本規模”(實(shí)際是按照shader core的數量)，對應的是ARM對外授權的銷(xiāo)售需要，即依照GPU吃規模的特點(diǎn)，通過(guò)對shader核心進(jìn)行有限數量的重復疊加，來(lái)滿(mǎn)足客戶(hù)們不同檔次的需求，同時(shí)節省自家的研發(fā)和宣傳成本。這樣在同樣核心的基礎上，比如都是T880，粗略估算，T880MP4就是基本型T880MP1的4倍性能，而T880MP12則是12倍。

　　特別需要注意的是，由于Mali近些年的產(chǎn)品型號都以0結尾，這樣也有另一種后面不接MP的簡(jiǎn)寫(xiě)，即T880MP4寫(xiě)作T884，T880MP12寫(xiě)作T8812。然而在某些地方比如一些OTT盒子的店家宣傳上，這種寫(xiě)法被錯誤使用于虛假宣傳，比如寫(xiě)成T884MP4實(shí)際4核但對外號稱(chēng)16核，這種則需要各位冷靜辨明。

　　此外，在Mali 400和450系列上，由于彼時(shí)是頂點(diǎn)和像素處理器分開(kāi)而非現行的shader core統一渲染，一般只計算像素處理器的數量，或者將頂點(diǎn)和像素處理器分開(kāi)計算。

　　而在另外一家大廠(chǎng)，即Imagination的PowerVR系列上也有類(lèi)似的計算方式，但除了5XT系列，都是將核心數融入產(chǎn)品型號的第二位數，即PowerVR 6230、GT7600等即分別是雙核心和6核心。

　　至于高通則是另一種做法，由于它的Adreno系列GPU只供給自家的驍龍SOC，完全的自產(chǎn)自銷(xiāo)就沒(méi)有像前面兩位那樣按照基礎規模分級的必要，故而高通一直不宣傳核心數，外界只知道型號，給人一種只靠單核打天下的印象。當然了解GPU基本構造的人當然知道Adreno肯定是多核規模，只是計算起來(lái)僅能通過(guò)數ALU即算術(shù)邏輯單元的方式進(jìn)行，比如目前當紅的Adreno530就是256ALU。

　　那有沒(méi)有直接計算ALU還宣傳出來(lái)的廠(chǎng)商呢?當然有，就是以桌面GPU出名的廠(chǎng)商NVIDIA，自家Tegra4的72核和TegraK1的192核宣傳都是直接以ALU(CUDA)計數，看起來(lái)很?chē)樔?。當然必須強調的是，其實(shí)別家定義的一個(gè)核心內也會(huì )包含一定數量的ALU，直接比較數量根本無(wú)法對應GPU實(shí)際規模上的不同，自然也毫無(wú)意義。事實(shí)上橫向判斷性能高低最好還是通過(guò)圖形跑分。

　　規模、頻率和能耗比：

　　無(wú)論是核心數還是ALU，最終指向的還是GPU的規模。那么除此之外還有什么會(huì )影響GPU的性能呢?當然還有頻率，這里任何類(lèi)型的處理器定義都一樣，是指驅動(dòng)處理器運行的時(shí)鐘脈沖信號在單位時(shí)間內發(fā)射的數量，通常一次脈沖對應一次完整的核心計算，因此也可以視為處理器的性能跟隨頻率線(xiàn)性增減。

　　舉個(gè)例子，海思麒麟950的GPU是T880MP4@900MHz，而換算到滿(mǎn)血Exynos 8890的MP12規模，對等性能大約需要300MHz，即在一定范圍內，少核高頻可以做到和多核低頻一樣的性能，畢竟8890實(shí)際在650MHz，是K950的兩倍有余。然而高頻會(huì )帶來(lái)一個(gè)問(wèn)題，即能耗比的降低，隨著(zhù)頻率的提升，功耗的增加要比性能快得多，而同樣的性能下，少核高頻的耗能也要明顯高于多核低頻。

　　為什么海思和聯(lián)發(fā)科不受待見(jiàn)?

　　這就可以解答為什么三星處理器的聲望要高于海思和聯(lián)發(fā)科，正是因為在旗艦平臺上，三星是秉承和高通一樣的大規模低頻率的策略，而海思和聯(lián)發(fā)科則相反。少核高頻帶來(lái)了更大的功耗和發(fā)熱，好處則是節省成本，畢竟只需要改時(shí)鐘不需要花錢(qián)買(mǎi)額外的晶體管，顯然這說(shuō)明海思和聯(lián)發(fā)科過(guò)于摳門(mén)，不如三星堆料良心。

　　此外無(wú)節制的高頻還是一種惡性循環(huán)，因為帶來(lái)的額外功耗造成發(fā)熱，會(huì )使機體更早觸碰到溫控限制而導致降頻，使處理器的性能下降，所以頻率不是隨意提升的，要看制程工藝具體的可承受情況而定。華為海思麒麟960和聯(lián)發(fā)科Helio X20系列的GPU性能被人詬病的緣由就是如此。