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GPU大战在即2013年手机处理器盘点展

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来源: 作者: 2019-06-09 15:22:54

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转眼2013年即将过完,智能这一年的发展依旧呈现出飞速的模式,这其中处理器还是扮演着先头兵的角色,在这一年,我们很欣慰的是看到 了更多更新的处理器技术和产品。2013年的处理器有很多关键词,包括TTLE、八核、64位、DSP协同芯片等等,今日笔者将带大家回 顾一下和梳理这一年中处理器领域的几项重要关键词,同时也了解一下未来处理器发展主旋律的脚步。

TTLE是今年年初ARM公司针对当下智能、平板电脑等移动终端设备研发的一项全新的CPU架构,其主旨是解决这些设备的功耗问题,同时也不以损失性能为代价,是一种兼顾性能和功耗的CPU架构设计。

TTLE架构的设计初衷是兼顾功耗和性能

ARM 给出的第一代TTLE架构设计是由四颗Cortex-A7(特点:低功耗)、四颗Cortex-A15(特点:高性能)共八颗CPU组成,至 于它具体的工作原理是这样的:当用户进行一项操作或任务时,系统会向处理器发送相关的指令,在收到指令后,处理器会判断这些指令对于性能的需求是多少,从而来决定使用哪种CPU(四颗Cortex-A7或四颗Cortex-A15)来进行工作。

三星Exynos首先尝鲜TTLE

第一款采用TTLE架构设计的处理器是三星Exynos5410,对应的首款产品三星GALAXYS4I9500上市于今年夏季,但从实 际性能测试来看,三星Exynos5410并未达到ARM官方所称两倍性能的提升,70%的功耗降低也并未明显表现出来,一时间令三星 Exynos5410处理器和TTLE架构备受质疑。

首款TTLE架构处理器三星S4

为 了重新挽回局面,在推出三星Exynos5410之后,三星又立即推出了5410的升级版本——三星Exynos5420,它依旧采用四颗 Cortex-A7、四颗Cortex-A15的CPU组合,并且主频有小幅提升,希望扭转5410之前的不利局面,对应的首款产品三星 GALAXYNote3(欧版、N900)上市于今年秋季。

而三星Exynos5420相比于5410在CPU方面最主要的 改变是增加了TTLE架构的“核心迁移”工作模式,而5410只是“集群迁移”的工作模式,两种工作模式的差别在于前者可以令四颗 Cortex-A7CPU与四颗Cortex-A15CPU实现任意组合进行工作,比如两颗Cortex-A7和两颗Cortex-A15搭配运行, 同时也可以实现这八颗CPU的同时运行。

TTLE最新的Exynos5420能够八核全开

显然TTLE在诞生的第一年经历了许多波折,但这并不能抹灭TTLE本质上对于移动设备的长远意义,尤其是在功耗方面,毕竟再牛的数码设备如果不能很好的控制功耗,那么显然都会是废铁一堆。

ARM是移动芯片领域的王者,Intel都要靠边站

虽 然目前只有三星推出了TTLE架构处理器,但是在ARM这项技术的合作伙伴名单中,博通、仁宝、飞思卡尔、海思、LG、Linaro、 OKLabs、QNX、Redbend、联发科、Sprint、意法爱立信、德州仪器等芯片厂商都是榜上有名。只不过在诞生的第一 年,TTLE有很多需要解决和完善的地方,大家不愿意去做小白鼠,所以除了三星以外的芯片厂商更多还是处于观望阶段。

TTLE处理器已经箭在弦上(图片来自GSMArnea)

那么既然TTLE已经走过了最难熬的一个时期,想必明年的它将会更进一步的发展,LG的Odin处理器已经曝光,很快就将与消费者见面,未来实质性跟进TTLE的芯片厂商也会越来越多。

协同芯片或成未来趋势

协同芯片是2013年处理器领域的一个关键词,其实这个东西并不新鲜,早在桌面处理器发展的前几年就有,本文我们在此只讨论移动处理器领域。简单来说,协同芯片一般只具备特定的职能、完成特定的任务,是独立 于CPU之外的一颗芯片,同时协处理器还具备超低功耗的特点。

最早英伟达Tegra3就拥有一颗协处理器,而在2013 年,Tegra4继续传承了这样“4+1”的核心架构模式,其采用四颗Cortex-A15内核CPU,同时又有着一颗低功耗的协同芯片,这颗芯片经过 专门的优化,可最大限度降低活动待机状态下的功耗,处理这些不那么耗资源的处理任务,比如播放音乐、待机等等。

英伟达Tegra3、4均配有一颗低功耗协同芯片

今年MOTOX的X8处理器有两颗协同芯片,主要是来处理一些显示、传感器、触摸交互、消除噪音、语音识别、音频等方面的任务处理。苹果iPhone5s的苹果A7处理器有一颗协同芯片(M7),负责测量来自加速感应器、陀螺仪和指南针的运动数据。

MOTOX8处理器拥有两颗协同芯片(图片来自THEVERGE)

不 管具体协同芯片的职能怎样,其目的都是共同的。第一就是让专业的人干专业的事从而使得处理器整体运行效率更高,大多数的协同芯片只具备一种或几种功能,所 以针对某项功能,协同芯片会有相应单独的优化。第二就是由于协同芯片的存在会分担CPU的工作,从而降低CPU的负荷,这也就降低了处理器的功耗。

苹果A7处理器配有M7协同芯片(图片来自THEVERGE)

这几年处理器是走高度集成化的道路,恨不得一颗处理器集合所有芯片的功能,这样高度整合之势对于厂商很有利,因为厂商在拿到一颗处理器后不用再考虑去搭配其他的芯片,从而缩短产品研发周期实现快速上市和出货。

但 对于消费者来说,用户体验才是王道,更高的效率和更低的功耗是他们所考虑的,协同芯片就是一种有效的解决方案,这或许也验证了那句古话:分久必合、合久必 分。而在未来,笔者认为更多功能的协同芯片将会涌现,来分担CPU更多的功能,当然,这个前提是20nm或者14nm制作工艺在明年能够更加成熟,要不然 小小的处理器中实在没地方塞下它。

GPU大战一触在即

回望智能处理器前几年的发展,似乎更多的重点是放在CPU上, 一直以来厂商不断在提升CPU的主频和核心数量,如今已经进入到了2.0GHz主频、四核芯的时代,甚至八核CPU也有出现,鉴于现有的晶体工艺和CPU 功耗情况,CPU的发展马上会面临一个瓶颈,从明年来看,似乎GPU要登上舞台了。

GPU的重要性愈发凸显

熟 悉电脑的人都知道GPU与CPU一样重要,对于智能来说亦是如此。从广义上来比喻,CPU是领导者,主要是“分配任务”;而GPU是执行者,主要 就是“执行任务”。CPU工作干的好,那也只是工作安排更快、更合理,想要将这件事情最终快速执行,还得靠GPU。美国高通公司业务拓展全球副总裁沈 劲曾接受采访也称未来GPU的重要性将会超过CPU。

回顾2013年中的GPU,高通的Adreno300系列继续扮演着领 跑者的角色,ImaginationTechnologies的PowerVRSGX系列依旧保持着可圈可点的作为,英伟达的GeForce由于产品 不多也没交出一份满意的成绩,而ARM的Mali系列则依旧以中低端的GPU示人。

高通Adreno一直引领GPU领域

而 在即将到来的2014年,我们已经在GPU方面看到了很多的新鲜东西。在前不久,高通正式公布了最新的骁龙805处理器,其中就装备了最新的 Adreno420GPU,虽然具体细节我们目前还不得而知,但高通方面表示这款GPU将会有跨越式的进化。而在ARM方面,最新的Mali- 760GPU已经公布于众,其9.6GP/s像素填充率、1066.6MT/s三角形生成率、326.4GFLOPS的浮点性能让人对这款GPU充满了 期待。

Mali-T760或成为ARM未来最强武器(图片来自techreport)

英伟达Tegra明年要上Kepler

而英伟达代号Logan的Tegra处理器在明年也将会引入KeplerGPU,英伟达这价公司大家都是知道的,其多年来在桌面端图形技术上的优势是其未来在移动端GPU最大的财富,并且更是放言会让明年智能GPU能力媲美Xbox360游戏机。

Intel未来的BayTrail平台将使用HD4000

当 然还不能忘记芯片巨头企业Intel,其目前最顶级的CloverTrail+平台Z2580使用的是PowerrVRSGX系列GPU,但是 2014年BayTrail平台会采用Intel第七代图形核心,也就是目前IVB平台上使用的HD4000系列核心,支持DX11、 OGL3.2,算得上是令和电脑齐步走了。

写在最后

虽然还有两周的时间,但2013年基本已经算是画上圆满的句号,在这一年中,虽然大部分处理器依旧还停留在四核芯,但其性能和前年第一代四核处理器已经不能同日而语;虽然八核处理器还是在今年见到了,但对于其性能笔者只能用“呵呵”二字形容。

我 们一直在说,处理器用了短短几年的时间就走完了PC十几年的道路,在明年,除了本文以上详细提及的这三点,包括64位、LPDDR4内存、20nm甚 至14nm的晶体制造工艺等也都将会是明年处理器发展的主旋律。如果说以前处理器是在追求性能,那么未来处理器或许将会追求智能:更合理的性能、功耗 平衡机制、更有效的芯片协同工作。

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