移动处理器小教室：手机CPU深度介绍2012年08月01日 03:00 出处：泡泡网 【原创】 作者:李军工 编辑:李军工 看Ta说什么 (18)
泡泡网手机频道8月1日 上周的移动处理器小教室将CPU和GPU比喻为人类的左脑和右脑。在开讲今天的CPU深度课程前，我们先来个趣味小测试——如果你第一眼看到下图中的女郎是顺时针转的，说明你的右脑比较发达，如果是逆时针转，则是左脑比较发达。
骁龙的粉丝里有不少都是资深机友，那我们就把处理器那点事讲得深一点好了。想要成为移动处理器“大拿”，最关键的是理解三个概念：ARM、指令集和微架构。
做手机CPU就好像……盖房子。把各家芯片厂商比作建筑商的话，ARM就是建筑设计师。ARM定义了指令集，即“住户行为规范”，“住户”就是数据。此外，ARM还提供 “盖好的房子”，即ARM CPU内核。
说的技术点，前不久网上讨论热烈的各种术语，如ARM Cortex A8，A9，甚至A15等，都是ARM基于其v7指令集开发的 CPU内核。直接购买ARM CPU内核，也是业内多数芯片厂商的做法。
芯片厂商拿到标准的ARM CPU后，可以直接与移动处理器的其它组件整合，比如GPU、多媒体处理、调制解调器等等，制造出完整的“片上系统”，然后就可以给智能手机和平板电脑使用了。当然还有另一种方式，就是厂商学会“行为规范”，自己设计图纸。
两种方式的区别在于，直接给ARM设计好的“图纸”的，质量有保障，拿去就能用，省时省力，但各家厂商做出来的东西差异不大；而厂商学会“行为规范”的，则必须有强大的设计研发能力，依照实际需要量身打造新的图纸，一般会比ARM原生架构性能更强、功耗更低。
那么，骁龙是怎么诞生的呢？高通向ARM了解“住户的行为规范”后，自主设计了CPU这间“房子”，包括面积、户型、装修、家具，以及与其它“房间”（处理器其它组件）连接的走廊、过道、大门等，确保“住户”行动自如，高效有序，关键是还不费力。 自主设计CPU带来的好处是：比标准ARM CPU内核上市早；性能和功耗更加平衡；和其它组件的集成更为紧密。比如骁龙S3使用的Scorpion CPU，同样基于ARM v7指令集设计，但在流水线、Neon、总线、缓存等方面，与ARM Cortex A8/A9处理器完全不同。
骁龙S4系列所采用的Krait微架构也是一样，这个架构与ARM的A9和A15均没有从属关系，但由于其针对移动性和功耗控制进行了全新的底层设计，相比许多厂商统一使用的A15架构，在性能核功耗方面甚至更有优势。
举个简单的例子，假设A15这张“图纸”上的“房子”设计了4扇窗，那么使用A15架构的厂商设计出的“房子”也就都有4扇窗；而考虑到现在很多人喜欢更多采光，骁龙的Krait这张“图纸”设计的房子则可以拥有8扇窗、12扇窗，甚至整面整面的落地窗。这正是自主设计微架构的优势。
这种自主设计的优势，为骁龙带来了独特的异步多核架构。不同于其他品牌处理器只能使用ARM的同步多核架构，骁龙的多个内核可以分别运行于不同的电压和频率下，可以同时启动、关闭，也可以单独打开一个或多个，这就使得其功耗更低，用电更省。 相比之下，统一使用ARM同步多核架构的其他处理器，无论终端的使用需求是大还是小，其多个核都必须一同启动或关闭，这就造成了资源不必要的浪费，消耗了更多的电量。正因为此，骁龙的双核在许多性能上甚至可以赶超其他品牌的四核处理器。 了解不同CPU设计和制造方式后，再去看一些评测文章的时候，就不难理解为什么骁龙S4使用的双核Krait CPU，在评测中的表现甚至比一些竞品四核CPU还要强了吧——房子和房子，确实也是不一样滴！■ |
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