三星S4、OPPO Find5、三星NOTE3的CPU和GPU問題

第一，omap5450只是一個(gè)開發(fā)代號(hào)，實(shí)際能否量產(chǎn)都是未知數(shù)第二，三星gs4未必采用exynos5450，三星還有一個(gè)采用sgx544mp3的a15 4核exynos5410。第三，三星現(xiàn)在確定生產(chǎn)的是exynos5440這個(gè)型號(hào)。apq80陸4雖然表面上cpu，gpu性能優(yōu)于exynos4412，但實(shí)際上如果搜索m2，nexus4，mx2，note2等橫評(píng)，事實(shí)卻不是如此。80陸4的cpu性能不如4412，gpu的游戲表現(xiàn)不如4412.80陸4的krait 異步結(jié)構(gòu)asmp，采用的28nm poly/sion工藝制程是其cpu性能落后的原因。很多人認(rèn)為同步smp，異步asmp對(duì)soc多核的性能沒有影響，但只要搜索雷鋒網(wǎng)的“移動(dòng)CPU異步多核和大小核的那些事”的文章，就一錘定音的告訴你，為什么異步多核的性能是不如同步多核的。”如下圖所示，當(dāng)有兩個(gè)任務(wù)，一個(gè)計(jì)算負(fù)荷較重，而另一個(gè)計(jì)算負(fù)荷較輕時(shí)，異步多核可以讓負(fù)荷較重的核心CPU0工作在較高的頻率，而負(fù)荷較輕的核心CPU1工作在較低的頻率和電壓下，由此來減小功耗。而同步多核的CPU1雖然負(fù)荷較輕，但由于架構(gòu)限制，只能和CPU0保持同樣的高頻率和高電壓，由此浪費(fèi)了更多的能量。而在高通實(shí)際的設(shè)計(jì)中，不僅多個(gè)核心可以工作在不同的電壓和頻率下，它們共享的L2緩存也可以根據(jù)異步多核架構(gòu)看上去確實(shí)很美好，但實(shí)際上并不是完美的。在一些情況下，異步頻率架構(gòu)會(huì)發(fā)生性能的損失。一種情況是，當(dāng)一個(gè)CPU的L1緩存沒有命中，需要去L2緩存取數(shù)據(jù)時(shí)，由于異步多核架構(gòu)的各個(gè)核心和L2緩存工作在不同的頻率下，需要更多的時(shí)間去完成數(shù)據(jù)的傳輸，如圖中A的箭頭所示。例如高通S4，其Krait CPU核心可以工作在最高1.5GHz下，而L2緩存的最高頻率為1.3GHz，如果L2緩存處于頻率更低的節(jié)能狀態(tài)，此時(shí)核心就需要等待L2緩存完成傳輸。實(shí)際的負(fù)荷，工作在一個(gè)單獨(dú)的電壓和頻率下，從而最大限度的節(jié)能。另一種情況下會(huì)損失更多的性能。當(dāng)其中一個(gè)核心，例如CPU0的L1緩存沒有命中，需要的數(shù)據(jù)在CPU1的L1緩存時(shí)，則數(shù)據(jù)需要從CPU1的L1緩存?zhèn)鬏數(shù)紺PU0的L1緩存，如圖中B箭頭所示。如果此時(shí)恰好CPU1的負(fù)擔(dān)比較輕，處在較低的工作頻率下，則需要很長(zhǎng)的時(shí)間才能完成數(shù)據(jù)傳輸，而工作在高頻的CPU0則被浪費(fèi)在了等待中。在SiSoftware Sandra的多線程效率測(cè)試中也可以反映這一點(diǎn)，異步多核Sony Xperia S，高通8660相比同步多核Tegra2，核心之間通訊的延遲較高，帶寬較低。當(dāng)然，采用超線程技術(shù)的Intel Atom，由于兩個(gè)虛擬核心本身是一個(gè)物理核心，核心間通訊的延遲最低，帶寬最高。“簡(jiǎn)單說，異步多核的不同cpu頻率是無法同時(shí)共享L2 二級(jí)緩存，cpu之間會(huì)存在交流不足空轉(zhuǎn)的情況，所以異步的實(shí)際性能要低于名義cpu性能，也就是異步折耗。這份專業(yè)資料可以完全否定那些不承認(rèn)異步差于同步的觀點(diǎn)，而且也可以解釋實(shí)際測(cè)評(píng)中，部分msm8960不如omap4460，krait 4核不如a9 4核的情況。而28nm sion工藝劣于32nm hkmg，導(dǎo)致了80陸4，發(fā)熱過大功耗過高，nexus4還出現(xiàn)自動(dòng)降頻，很難實(shí)現(xiàn)滿負(fù)載的最高性能。在28nm hkmg的msm8974出來之前，確保不自動(dòng)掉頻前，80陸4都不可能拋離4412。而在gpu的游戲?qū)Ρ仍u(píng)測(cè)里，比如nba2k13里，m2的adreno320游戲表現(xiàn)甚至出現(xiàn)色塊。原因在于看似adreno理論性能高，但由于arm和三星對(duì)mali的支持，大批soc使用免費(fèi)授權(quán)的mali，三星資助gameloft開發(fā)mali系的游戲，導(dǎo)致目前mali優(yōu)勢(shì)凸顯。adreno320游戲流暢度高而畫質(zhì)特效反不如mali400mp4的情況。在glbenchmark的gpu設(shè)備排列中，第一是sgx554mp4，其次是mali604，再次才是adreno320和sgx543mp4，sgx543mp4。從目前情況看，80陸4的實(shí)際表現(xiàn)也就和4412半斤八兩，各有勝負(fù)，更不要說挑戰(zhàn)exynos4412以上的型號(hào)。mali604是1個(gè)頂點(diǎn)生產(chǎn)器vp，4個(gè)像素生成器fp，實(shí)際是mali600mp4實(shí)際上沒有mali600這個(gè)型號(hào)。mali658是2vp，8fp，實(shí)際是mali654mp2，或者mali650mp8實(shí)際也不存在這型號(hào)。根據(jù)mali450對(duì)mali400是管線翻倍性能翻倍的規(guī)律，mali658等于mali650mp8，等于mali600mp16，等于4倍mali604。在目前adreno320都不如nexus10的exynos5250的533mhz的 mali604情況下，還敢去對(duì)比4倍mali604的mali658。apq80陸4是一個(gè)無基帶的soc，和touchpad的apq8060等，更適合的是平板等設(shè)備，手機(jī)適合的是msm開頭的集成基帶的型號(hào)。但有趣的是80陸4至今都沒有應(yīng)用在平板上，而是使用在手機(jī)上。一個(gè)可能的理由是避戰(zhàn)2560x1600分辨率的三星nexus10的exynos5250，。如果連a15雙核的eyxnos5250都不敢直面的話，更何況是4核的exynos5450等一批a15 4核。能夠挑戰(zhàn)exynos5250以上型號(hào)的，高通恐怕要28nm hkmg的msm8974出來再來吧。雖然理論性能只是紙上談兵，但有m2，nexus4，nexus10，note2，mx2等實(shí)物的測(cè)試對(duì)比，不認(rèn)為三星的下一代會(huì)比這一代差。