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电脑cpu和手机cpu的差距有多大?

 kslztqs 2019-11-30

电脑CPU和手机CPU,说两者差距十万八千里毫不夸张。下面这张图上,比指甲盖还小的芯片,90%的人会说:这不就是手机CPU吗?

错了,这不是手机CPU,而是手机SOC芯片,CPU集成在SOC芯片里面,我们从外面根本看不到。

手机SOC芯片有个专业说法叫片上集成系统,简单说是在一块硅片上,集成CPU、GPU、ISP、NPU、内存等核心。来麒麟980的一张内部透视照让大家参观参观。图中红框处就是手机CPU,包括4个A76大核,两边各是两个A55小核,夹在小核中间的是4MB三级共享缓存。

可以看出,无论骁龙也好,麒麟、猎户座也罢,我们眼中的那片不及指甲盖大的芯片,其功能和一部电脑没什么差别(见下图)。

所以,高度集成化是手机CPU和电脑CPU的最大区别。

由于电脑机箱散热空间充裕,所以电脑CPU的设计类似草原跑马,没啥拘束,而手机SOC芯片内部狭小,设计CPU类似于微雕,只能螺蛳壳里做道场。

由于工作环境的不同,导致两种CPU设计取向的差异,于是产生另一个结果,手机CPU的晶体管数量远少于电脑CPU,因而功耗也低于电脑CPU,自然而然,绝对性能也低于电脑CPU。

说到这里,需要就性能展开一点。

大家的普遍看法是,英特尔的X86架构的CPU比手机采用的ARM的CPU耗电多了。从绝对功耗看,确实如此,手机CPU满血跑的话,功耗可能在1瓦左右,i7要满血跑的话,功耗相当于100瓦大灯泡。

但论效率的话,英特尔的CPU反而实力碾压ARM的CPU。

国外有人对英特尔i7处理器和ARM的Cortex-A8处理器(广泛应用于机顶盒、路由器、打印机、数字电视等设备)在能源效率上作过专门测试,结果发现,英特尔处理器是高耗能高性能,A8则是高耗能低性能。

换句话说,做同样一件事,英特尔CPU消耗的能源比ARM的要少。

意外不意外?


说起CPU,可能很多童鞋就要问了,现在的手机CPU都发展到8核心了,怎么性能上比起电脑的四核CPU呢,其实这里大家都犯了一个常规错误:就是将手机CPU和电脑的CPU直接划上了等号,从而进行比较,这是没有可比性的。


虽然电脑和手机的中央处理器都叫CPU,但是他们的核心差距就已经体现出了不同——架构设计。电脑上的处理器架构都是基于X86架构的,而手机上处理器的架构目前都是基于ARM架构的,两者的本质上已经出现不同,其次还涉及到另外一个核心店就是——指令集。

电脑CPU上采用的指令集叫做CISC,全称为Complex Instruction Set Computer,意为复杂指令系统,是非常庞大的指令系统,不仅内容丰富,同时对发出的指令含有针对性,执行效率非常高。而基于ARM架构的处理器,为了降低手机处理器的功耗,提升手机的续航能力,采用的指令集是RISC,全称为Reduced Instruction Set Computer,意为精简指令系统,它的特点在于对常用的命令进行优化,赋予了处理器更简洁的执行环境,对不常用的功能则通过指令组合来完成。

显然,在架构和指令集上,我们就可以看出手机CPU和电脑CPU存在的巨大差异了,这也是为什么说手机处理器和电脑处理器没有可比性的原因。

除此之外,手机因为更加注重移动通讯功能,所以机身自然不能像PC那样宽大,狭小的空间里面要包含蓝牙、WIFI、处理器、主板、扬声器等等诸多电子元器件,因此对于处理器的功耗和散热势必就会有所限制,因此现在的手机处理器虽然即便为八核,但是仍然是4个大核+4个小核的处理器方式,比如高通骁龙855,就是由4个2.96GHZ的大核和四个1.6GHZ的小核组成的处理器,分别用于用户在待机、游戏、视频等不同的场景中处理不同的事情。而PC上的处理器每一个核心的性能都是满的,并且支持超线程和超频,比如英特尔i9-9900K这款处理器,单核心主频已经达到3.6GHZ,最高睿频可达5.0GHZ。


如今,主流手机CPU都是四核、八核,联发科甚至开始研发十核了,而且主频也越来越高。因此,不少人认为手机CPU已经能够媲美电脑CPU了。其实过CPU性能不能只看核数和主频,下面将从架构、工艺、主频、核心等方面,为大家比较一下手机与电脑CPU的差别,看看差距到底有多大。

一、架构差异

架构只相当于一座建筑的框架,是最基本也是极为重要的部分。电脑CPU的架构有X86、X64等,而手机CPU主流是ARM架构,从ARM7、ARM9发展到Cortex-A7、A8、A9、A12、A15。

PC机是冯、诺依曼结构体系的计算机,而ARM是哈佛结构的计算机,指令结构也不一样,PC(指常见的X86CPU)用复杂指令系统(CISC),而ARM用精简指令系统(RISC)。

由于定位的不同,手机CPU要功耗低、廉价。所以采用ARM架构的CPU,运算能力大大低于电脑CPU的运算能力,同等频率CPU浮点运算能力相差在几千到上万倍。

二、工艺&主频

另外顺便谈谈工艺制程,手机CPU主流28nm,电脑主流22nm。虽然电脑略高,但是手机CPI的发展速度很快,正在朝着14nm迈进。

再来说说主频,CPU的主频与CPU实际的运算能力存在一定的关系,但并没有直接关系。决定CPU的运算速度还要看CPU的的综合指标,有缓存、指令集,CPU的位数等因素。

因为CPU的位数很重要,这也就是搭载了64位的CPU的手机比32位快的多的原因。手机CPU和电脑CPU架构由于不同,相同主频下电脑CPU要比手机CPU的运算能力高几十到几百倍。

三、核心的影响

手机多核其实应该叫多CPU,将多个CPU芯片封装起来处理不同的事情,你甚至可以戏称为“胶水核心”,也就是被强行粘在一起的意思。在待机或者空闲的时候,八核的手机也只能用到一到两个核心。

而电脑则不同,PC的多核处理器是指在一个处理器上集成了多个运算核心,通过相互配合、相互协作可以处理同一件事情,是多个并行的个体封装在了一起。用一句话概括,就是并行处理,双核就是单车道变多车道。

在处理同一件事情时候,核心的增多并没有手机CPU运算能力并没有实际性的增强,可以想象性单车道挤在八辆车上的场景。这也就是为什么Intel的atom手机处理器和苹果的处理器只有双核,却要比大多同频率四核处理器都强。

四、GPU核心

一般来说,手机GPU是与CPU封装在一起的在同一快SoC上,相当intel的核芯显卡。而电脑则不同,早期电脑的CPU通常都是助攻运算,视频和图形处理都交给显卡,显卡集成在北桥中。

后来有了独立显卡,而集显慢慢的集成到了CPU中,而现在核心显卡正在慢慢替代集显了。值得一提的是,Intel最新的核芯显卡功耗、性能都相当优秀,大有取代独立显卡的趋势。

说到这里,很多人可能就很纳闷了。为什么很多旗舰手机都可以支持4K播放,而电脑播放4K视频却很吃力?其实这是因为有的手机针对H264/H265视频,专门做了特殊的算法优化和硬件上的调整。

所以这些手机播放4K视频通常是硬解,不但不会卡,而且CPU占用率极低。其实电脑也不弱,最新的CPU不但可以软解4K,也可以硬解4K,连最低端的Atom Z3735F播放4K都毫无压力。

造成这个假象最根本的原因,是因为传统于PC市场的疲软,电脑的更新速度远不及换手机的速度,导致最新的硬件解码技术无法在PC上展现,让很多人误以为电脑的视频播放能力不如手机。

小结:

通过以上比较就可以知道,购买手机不能只看CPU、主频、核心数,也要看架构、位数、GPU。虽然移动终端产品在不断飞速增长,但想要要替代桌面电脑,还有很长的路要


很荣幸回答这个问题

最主要的区别,架构差异:手机cpu主流是ARM架构,电脑cpu是X86的架构。架构只相当于一座建筑的框架,至于最后建造出来的房子长什么样,舒适度如何,就是由处理器厂商自己决定了。由于定位的不同,手机cpu要功耗低、廉价。所以采用ARM架构,这样的cpu的运算能力大大低于电脑cpu的运算能力,同等频率cpu浮点运算能力相差在几千到上万倍。

打个比方,手机cpu好比摩托车,电脑cpu好比大火车,摩托车再豪华,速度也可以,但只能坐2-3人。而大火车再烂,也能坐成千上万的人。说白了就是架构不同,没有可比性。这两者都有自己的优点,只能相互互补,不可能成为对立。


手机和电脑的CPU用的根本不是一类架构,我们家用电脑的CPU大都是使用的X86架构,这类架构较为复杂,非常适合密集高强度的运算,所以无论是办公电脑还是各类服务器,数据中心大都是使用的X86架构处理器,目前只有英特尔和AMD生产这类CPU。

而手机由于体积小,对发热和续航要求极高,所以手机处理器采用了更为高效的ARM架构CPU,这类CPU的特点是功耗极低,而且在低功耗下还能做到相对不错的性能,非常适合手机等移动设备。

电脑CPU和手机CPU两者多年来井水不犯河水,因为面对的市场完全不同,别看现在还有不少电脑CPU还是双核、四核,由于设计复杂度不同、频率和缓存不同,即使是拿目前最强的8核手机CPU也无法和电脑CPU相比,即使抛开架构不同的原因,手机CPU设计多个核心是为了保证降低功耗,因为里面有大小核的分类设计,性能差距很大;而电脑CPU中每一个核心都是高性能核心,单核运行时可以大幅度提高睿频频率,多核一起工作时多任务性能则可以大幅增强。

单看主频来说,主流电脑CPU在奔腾4时代就已经突破了3Ghz,目前都是动辄4Ghz以上的8核CPU,而目前最强的骁龙855频率不过刚到3Ghz的门槛,性能最多也就是超过一些10年前的低端电脑CPU,毕竟手机还是把续航和发热表现更重要,性能够用即可,在半导体和电池技术突破之前,手机CPU的性能还会远远落后于电脑CPU,无论它有几个核。


不可比的。

手机CPU要兼顾蕊片大小、功率能耗,不能一味地追求性能。

电脑CPU主要以性能为第一考虑因素,没有那么多的顾虑。

别说是手机CPU了,就笔记本电脑的CPU跟PC版的CPU都有很大的性能差别,特别是U版的主顾能耗方面的CPU。

但你问的这个问题是想了解什么呢?手机跟PC的硬件不可比,但它们的软件同样也不可比,手机软件对性能的要求不可能像PC端软件对硬件的要求那么高,所以即使手机硬件的性能比PC端要差,但软件需要的硬件性能支持相对来说也比PC端低很多,所以总的来说运行起来不会慢的。


目前苹果的A13已经在一些评测项目上超过Intel的i5-7260U,并且类似于intel 迅驰干掉奔腾4的故事也不断在发生,这个很正常设计功耗低并不会造成性能直线下降反而因为优秀的构架提升性能。


如果按照纯算力看,同样主频下,手机的ARM稍弱,但差距不会高于20%。

如果按照单位功耗的算力(这才是处理器的金指标)看,手机ARM远优于x86桌面系统,一倍甚至数倍。这也是手持设备的关键因素,intel是没办法的。

可以这样讲,如果把手机基于ARM的AP用于桌面系统,实际上是没有问题的(以后,与手机同源的平板会不断侵蚀桌面市场,尤其是低端和便携),但反过来则绝对做不到。

俺看到很多回答的人是非专业人士,根本不理解CISC和RISC的含义,他们凭想象幼稚的以为“复杂”的一定好(甚至还觉得更高级),是非常可笑的事情。这些人不知道当年一波基于RISC处理器和UNIX系统下的桌面(工作站)以相同甚至更低的主频,把wintel打得满地找牙(只是由于应用领域,性价比和生态,与普罗大众无缘,像SUN,IBM,SGI,HP,MIPS,DEC...的系列产品)。无奈之下intel自己也搞起了RISC,即i960,但市场不认可,不成功。有意思的是,现在的所谓的x86,也早已不是过去的东西,它的主力架构IA64已经往RISC方向(主要参考HP的PA,即惠普“精密体系结构”)走的太远,已经忘了“初心”。


同样制程同样是4核的电脑CPU和手机CPU两者的性能到底差距有多大,对于这个问题我们要先了解下两种CPU的差距才能让你更好的了解他两者之间的差距,其本质主要是从架构、用途、扩展能力、操作系统的兼容性以及各自的功耗来了解下他们本质的区别。

先从架构来谈,手机CPU使用的架构是ARM(AdvancedRISCMachine,即精简指令集)架构,使用这种架构的设备不只是在手机CPU上同时也在很多嵌入式设备上也在广泛使用的芯片指令集,其主要是功耗低,散热小。而指令集的数量决定了CPU在某种程度上执行任务复杂度即速度的代表,ARM指令集为何精简,因为他只专注于某些特定的应用即可,在某一专项领域是最强的,不需要去适应很多应用,不像电脑CPU那样为了兼容性、为了支持更多应用要写入很多的指令,就比如手机上的CPU他的指令集天生就是为手机领域支持的一些硬件和应用专门制定的指令集,因此不需要很多很复杂的指令集,因为一切为了功耗,他的出生就是为了移动应用。结果就是手机芯片功耗低适合移动便携设备。

其次从用途、扩展能力和操作系统的兼容性这方面来说,x86发展了这么多年已经诞生了很多的硬件及软件可以直接安装在上面使用,这就需要CPU需要庞大的指令集和更多的运算器、寄存器来支持,所以从扩展能力和兼容性来说ARM处理器是没办法去适用的,比如在台式电脑上你可以加装很多各种硬件,并且通过这些硬件发出的数据CPU都能解释执行,你手机CPU就完全不能,所以从用途上来说他两个之间的区别也很大,一个很专一,一个很多能。

最后我们来比较下这两个之间的差距,通过上面原理上的大致了解,你不能单纯的拿速度来比较两者之间的差距,你非要比较,就要全面比较,手机CPU就是为了特定领域定制的CPU它只处理这个领域的数据,其他来的数据我不处理我也不需要处理,而电脑CPU就是个多面手你什么活我都会干,并且还干的比你快,因为指令集丰富啊,因为我可以不计较功耗和散热可以放更多的晶体管来执行各种指令集要求干的事情。但是手机CPU我由于功耗体积等原因,我只需要一定数量的晶体管就可以用来处理特定功能的应用程序。因此你说手机CPU速度相当于电脑那个时代的CPU速度,这两者之间是无法比较的,这就好比一个是文学诺比尔一个是物理诺比尔你让他们之间比较一下谁做出的贡献大一样,我只能说各有各的用处。希望我的回答你能满意。


手机和电脑CPU差距在于扩张串口,列如我的手机CPU八个核心总线支持最高8G运行内存,高清1024*1024摄像头核心有5000万颗感光晶体硅材料,还有4K屏幕密度大约有将近1亿颗晶体包括3基色,还有移动SMI卡,音频,天线,蓝牙,串口,无疑都要经过CPU那么这个高端手机CPU不可能低于3亿颗不然都不够内存和显示屏还有一些空间要模拟运算,所以在扩张下去CPU核心就要越多。电脑CPU内存最高32G,显卡16G,硬盘10TB,音频高清版至少要32M,还可以扩张32G内存,64G独立显卡,1000TB存储器,还有大量的USB3.0高速串口,还有大量的专用总接口,这些都是要经过CPU,还有一个南北芯片设置主面电压控制时间,电脑可以那么大就是耗电太高,你说手机比得了电脑吗?我打开一张1G高清图片我只要1秒不到,你手机1G运行内存要满了,其实很多手机标有8G实际上用2G拿来放系统了,只有6G加上产商设定的启动系统都在占用1G左右,只有5G,然后我打开一个1G的游戏又占用了1G,没有办法RAM需要从内存哪里搬到运行内存哪里才能快速运行,电脑都不需要,我先拿1G转移到运行内存就可以反正频率快不到一秒时间就可以从内存中拉到运行内存,在保存到内存里面,如果手机可以这样那就好了,那样的话厂商就可以开发5G左右的游戏了,但不是,如果5 G的话得加载一会在进入操作。所以说手机比不上电脑!如果让我定制手机,我要8核心CPU,8G内存,我不要高像素摄像头但感光要灵敏,不要4K屏,屏幕就普通但一定要质量过硬砸不碎那种,5G肯定不能少,如果要4K屏与高清摄像头多占CPU总线有占内存又浪费电

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