编辑视点：移动CPU的“核”战争

　　不管你是否乐于看到，移动CPU市场都正在爆发一场“核战争”。

　　4月25日，高通（微博）公司在中国北京展示了自己的“骁龙”S4移动系列处理器，除了双核版本之外，还包括其目前最高端的四核产品。S4四核移动CPU采用了高通自有的全新“Krait”微架构，将高通现有的Scorpion微架构CPU性能提升了60%。

　　“高通在意的并不是有几个核，而是给消费者更好的使用体验。”高通互联网服务集团总裁RobChandhok说。【详情请参阅本站报道——高通无惧对手移动图形处理器挑战（一）：双核胜过四核？】

　　这句话意有所指。眼下高通在移动CPU市场上最大的竞争对手NVIDIA（英伟达），已于2011年第四季度抢先发布了四核产品。在时机上，高通已经落后了一步，它希望扳回一城。

　　英伟达的全球首颗量产四核移动CPUTegra3（图睿），事实上内封了五个“核”。这种“4+1”设计是Tegra3在发布之时，英伟达重点宣传的卖点。除了四个处理器核心之外，它还有一个叫做“Companion”（伴核）的处理器，作为协同处理器，当用户执行一些简单、低频率的操作时，“Companion”会根据用户的操作情况开启或关闭，以达到低功耗、高性能的要求。

　　“4+1”个核被各自赋予了明确的分工。当用户执行简单应用时，系统只调用“Companion”这个协同处理器;当机器在运行简单2D游戏时，系统调用四核中的一个;如果用户进行视频聊天、Flash网页浏览以及多任务处理，系统会调用两颗核工作;而当四核同时启动的时候，就意味着机器处于全负荷状态，这个时候，执行的通常是网络多媒体处理或者大型游戏程序这样的任？务。

　　采用这种结构是英伟达四核CPU能够抢先上市的关键。这家最初以制造显卡闻名的半导体厂商，在移动CPU的设计能力上一直落后于高通这样的对手—设计能力意味着CPU与整个系统是否能够完美配合，同时又与CPU的制造工艺与性能密切相关。

　　迄今为止，英伟达仍然坚持在移动CPU上采用40nm的工艺制程（在半导体行业，工艺制程的数字越小，代表工艺越先进，CPU的散热性能也就越好）。这是相对目前英伟达在移动CPU方面的设计能力而言，所能达到的良品率最高、成本最合理的工艺。反观英伟达在显卡上的制造工艺已经提升到了？28nm——这比40nm领先了一代。

　　为了使采用发热量较大的40nm制程的Tegra3顺利上市，英伟达在增加处理器核心数量的同时，谨慎地提升产品主频。在绝大部分Tegra2平板和手机上，处理器主频都维持在了1GHz;到了Tegra3，处理器核心频率最高只有1。4GHz。“伴核”处理器的存在，也在一定程度上分担了核心处理器的负担。

　　与Tegra3相比，目前高通的骁龙S4四核处理器主频最高为1。7GHz，设计指标最高达到了2。5GHz，三星（微博）四核处理器Exynos的主频也达到了1。5GHz。

　　如果综合考虑成本、性能和生产工艺等种种因素，英伟达的作法的确很聪明。采用40nm这种并不领先的工艺所制造的Tegra3顺利实现了抢先上市的目的，并且获得了HTC等手机公司的订单。HTC今年4月份刚刚发布的OneX手机，使用的正是Tegra3处理器，这也是两家公司的首次合作。

　　不过这样的作法也被高通公司抓住了“把柄”。当骁龙S4的四核版本推出之时，高通公司强调了其在设计和性能上的领先，它有着更高频率的主频、28nm的先进制造工艺。同时也有着一系列能够节省电能的设计，比如“异步多核”技术，可以根据用户不同使用模式下的处理需求，独立调节每个核的动态时钟和电压，实现最优的系统功耗。

　　骁龙S4为解决手机屏幕的耗电问题，还引入了两项新技术：BRITE和GridView。前者能根据屏幕上正在显示的内容，动态调整背光亮度并利用自然光，在适当的条件下可以降低高达50%的功耗;而GridView可以智能地以整页生成的方式刷新界面，在浏览网页时，这一技术可以使页面加载速度更快、滚动和视频播放更平滑，以及使HTML5应用的性能向App应用看齐。

　　英伟达曾经借助Tegra2处理器，在2011年的手机市场上大出风头。在2011年至2012年财年，通过Tegra2的带动，NVIDIA的净利润达到5。81亿美元，是上一财年的2倍。

　　不过英伟达同时也失去过一些重要客户。根据证券公司JMPSecurities的统计，2011年摩托罗拉移动Xoom的升级版Xoom2和最热销的智能手机DroidRazr，都使用了另一大芯片厂商德州仪器（TexasInstruments，简称TI）的芯片产品;2011年全球最畅销的Android手机三星GalaxySII，除了使用三星自有芯片以外，还使用高通芯片，但没有选择英伟达的产品;亚马逊（微博）一炮打响的平板产品KindleFire，同样也与Tegra处理器擦肩而过。

　　高通公司在移动处理器领域的优势看起来一时仍然难以撼动。尽管英伟达曾经凭借聪明的策略抢先推出产品，但当高通也有了量产型的四核移动处理器时，英伟达这个新秀难免要遇到更大的挑战。

　　但这也并不意外着挑战者完全没有机会。策略仍然很重要。眼下无论是高通还是英伟达，在市场策略上都无不强调了芯片的游戏性能：NVIDIA曾在一次技术展示上，利用Tegra3运行了大型3D游戏《边境之地》（这款游戏以往只在PC和游戏主机平台发售），还在2月29日宣布了4款专为Tegra3优化的游戏;高通也在骁龙S4的发布会上，重点展示了2款3D游戏。

　　不过并非每一位智能手机用户都是大型游戏的爱好者。当厂商们纷纷以游戏展示性能的时候，大部分日常应用和商务应用并没有得到良好优化，甚至出现过双核处理器性能超过四核处理器的尴尬情况。在热衷于核心部件“军备竞赛”的同时，如何为更多日常应用提供优化，恐怕才是下一阶段竞争的另一个关键。

   电子发烧友网编辑点评

    随着智能手机、平板电脑等智能手持设备的持续走热，使用该类设备的群体越发庞大，巨大的市场利润吸引着每个半导体芯片厂商的目光。由于智能手持设备软件应用、图形视觉（如3D）等不断加速演进，这直接要求了移动处理器芯片必须具备有一定的性能。于是，从单核走向双核，再从双核走向四核，不断演进着，这是大势所趋。

   但是在演进的过程中需要注意些什么问题？下一步的移动处理器内核架构发展的趋势又是什么呢？

   毋庸置疑，智能手持设备对移动处理器芯片的功耗要求非常高，这也是客户或消费者判断移动设备好坏的关键所在。所以，分析芯片功耗问题，应该和移动处理器内核架构一起进行考虑，就目前观察，ARM新推不久的“大小核”架构应是移动处理器内核架构发展趋势。