輕松讀懂移動處理器 CPU微架構全解析

在本文中，我們首先指出了當前手機、平板電腦所使用的應用處理器與平時大家接觸的電腦仍然存在巨大的性能差別，以性能來看的話，可能是 6～10 年的距離。

由于電池和散熱的限制，移動應用處理器不可能像臺式處理器那樣相對較少地考慮耗電問題，對移動應用處理器來說，所有的一切都得圍繞一個詞進行：省電。

省電不只光靠制程上的改進，還有芯片本身的設計也是極為重要的，例如英特爾的 Atom 在實驗室的時候采用了 6T（單位元六個晶體管）的 Cache 設計，速度和面積都不錯，但是為了省電，后來上市的產品轉用了 8T（單位元八個晶體管），這樣的設計會增加不少面積，但是更省電了，類似這樣犧牲芯片面積換取功率控制的措施在移動應用處理器上比比皆是。

不過差距并非完全來自于處理器本身，像 Android 這個操作系統，程序是跑在一個 Google 自己做的虛擬機上面，絕大部分 apk 的開發語言都是 Java，這使得問題變得更加嚴重。

在這個博客里，博主采用 C 和 Java 兩個版本的程序在 Android 上作對比，得出的差別是 C 版本跑了 8 秒，而 Java 是 57 秒。類似這樣的區別在 C 和 Java 的對比上其實比比皆是甚至往往會出現更加巨大的差別。

所以這邊架構師和半導體工廠絞盡腦汁做了一個性能/耗電比非常出色的產品，但是如果碰上使用 Java 來編寫性能敏感型應用的時候往往會被 Android 毫不留情地從工業時代打回石器時代，而臺式機這邊已經是太空時代，差距就這么明顯。

這就是一個整天吹噓所謂“手機看大片”的移動時代的悲哀，但愿可以快點結束。

寫了這么多東西，肯定有人不耐煩了：你說這么多屁話有啥用，直接告訴老子什么處理器最好不就得了。

就等你這句話，因為這個問題一點都不難回答。

從上面大家可以得知，軟件對性能的影響，所以從現實出發，我推薦大家都選擇 iOS 下的產品，因為這個操作系統對應的開發平臺基本上都是使用本機語言代碼編譯程序的。

這是一個技術正確的回答，但是“政治”上未必正確，因為 Android 的廠商實在太多了，相關的用戶群也是海量級，隨便一口口水就能把我給淹沒掉，所以還是需要給這個用戶群體推薦的。

如果以已經發布的產品，我傾向于像 N 記 Tegra 4 這個產品，它有一些比較特別之處。首先，它是集成了 Cortex-A15 四核處理器，這是高通 Krait 架構不可能相提并論的微架構，其次是它的 GPU 部分，雖然不太可能比得上 iPad 4 中 A6X 采用的 PowerVR SGX 554MP4，但是性能和其他同級產品的最快圖形內核相比應該也是叮當馬頭，要知道 Tegra4 的芯片面積只有 80mm^2 級別，而 A6X 已經達到 123mm^2。還有就是 N 記似乎和游戲業界比較熟絡，對于希望手機玩玩游戲的人來說更有保障。

什么？對游戲不感興趣，那就挑個聯發科的四核 Cortex-A5 手機好了，最省功夫。

由于 Ti、ST-愛立信的退出，現在移動應用處理器的廠商雖然看似熱鬧，但是已經露出了一些紅海的跡象，或者說骨頭變硬了、肉變少了，將來剩下的廠商必定是具備較強大技術儲備和充足資金支持的。

英特爾是最具這樣特征的公司，他們的下一代 Atom 腳步正越來越近，亂序執行的引入和比所有對手提前一年導入的 22 納米制程勢必引來業界對英特爾在移動應用處理器上前所未有的重視，至少對我來說就很有點當年 Pentium 升級 Pentium Pro 的期待。■<