三星S4、OPPO Find5、三星NOTE3的CPU和GPU問題

第一，omap5450只是一個開發(fā)代號，實際能否量產(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這個型號。apq80陸4雖然表面上cpu，gpu性能優(yōu)于exynos4412，但實際上如果搜索m2，nexus4，mx2，note2等橫評，事實卻不是如此。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soc多核的性能沒有影響，但只要搜索雷鋒網(wǎng)的“移動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)有兩個任務(wù)，一個計算負荷較重，而另一個計算負荷較輕時，異步多核可以讓負荷較重的核心CPU0工作在較高的頻率，而負荷較輕的核心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，由此浪費了更多的能量。而在高通實際的設(shè)計中，不僅多個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)看上去確實很美好，但實際上并不是完美的。在一些情況下，異步頻率架構(gòu)會發(fā)生性能的損失。一種情況是，當(dāng)一個CPU的L1緩存沒有命中，需要去L2緩存取數(shù)據(jù)時，由于異步多核架構(gòu)的各個核心和L2緩存工作在不同的頻率下，需要更多的時間去完成數(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)，此時核心就需要等待L2緩存完成傳輸。實際的負荷，工作在一個單獨的電壓和頻率下，從而最大限度的節(jié)能。另一種情況下會損失更多的性能。當(dāng)其中一個核心，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，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。如果此時恰好CPU1的負擔(dān)比較輕，處在較低的工作頻率下，則需要很長的時間才能完成數(shù)據(jù)傳輸，而工作在高頻的CPU0則被浪費在了等待中。在SiSoftware Sandra的多線程效率測試中也可以反映這一點，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，由于兩個虛擬核心本身是一個物理核心，核心間通訊的延遲最低，帶寬最高。“簡單說，異步多核的不同cpu頻率是無法同時共享L2 二級緩存，cpu之間會存在交流不足空轉(zhuǎn)的情況，所以異步的實際性能要低于名義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，而且也可以解釋實際測評中，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)自動降頻，很難實現(xiàn)滿負載的最高性能。在28nm hkmg的msm8974出來之前，確保不自動掉頻前，80陸4都不可能拋離4412。而在gpu的游戲?qū)Ρ仍u測里，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mali的支持，大批soc使用免費授權(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的實際表現(xiàn)也就和4412半斤八兩，各有勝負，更不要說挑戰(zhàn)exynos4412以上的型號。mali604是1個頂點生產(chǎn)器vp，4個像素生成器fp，實際是mali600mp4實際上沒有mali600這個型號。mali658是2vp，8fp，實際是mali654mp2，或者mali650mp8實際也不存在這型號。根據(jù)mali450對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，還敢去對比4倍mali604的mali658。apq80陸4是一個無基帶的soc，和touchpad的apq8060等，更適合的是平板等設(shè)備，手機適合的是msm開頭的集成基帶的型號。但有趣的是80陸4至今都沒有應(yīng)用在平板上，而是使用在手機上。一個可能的理由是避戰(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等實物的測試對比，不認(rèn)為三星的下一代會比這一代差。