详解手机处理器的秘密,CPU/GPU/DSP等都有啥作用?
前些天 OPPO CEO 陈永明把旗舰机一定要看 CPU 的逻辑比作"幸福家庭中的必须要有一张超大的床",把手机里的 CPU 和家里的床进行了类比。
虽然不知道为什么陈总发出这样一番感慨,但是手机 CPU 与我们熟悉的电脑 CPU 不同,因为不能随便单独更换,严谨意义上是指手机的 SOC(System on Chip,下文以处理器代称),即手机的 CPU、GPU 等核心部件集中在一起的那块芯片,高度集中的处理器比单纯的 CPU 负责了手机的许多功能。
(高通 820 的由许多部分组成)
另外如果较真的话,把手机的处理器比作家里的一张床有些贬低处理器的重要性,不过它究竟是不是一张床,我们还要先搞清楚一个问题:
处理器究竟在手机里有啥用?
一、大哥,你手机咋这么卡?
手机处理器的最重要功能之一,管你手机的操作系统,以及上淘宝卡不卡,开把王者荣耀卡不卡,手机处理器中负责这部分的是应用处理器即 AP (Application Processor),这也是平常我们刷 ROM 涉及到的部分,这是处理器中最为人熟知的功能,主要由 CPU 与 GPU 两部分构成。
1、曝光率最高的 CPU
CPU 负责指令、运算等这些功能大家都比较熟悉,我就不再赘述,不过虽然市面上的手机处理器品牌有许多种,但是绝大多数处理器的 CPU 都是基于 ARM 公司 ARMv8 架构的 CPU,比如最近挺火的麒麟 960 身上搭载的 Cortex-A73 与 Cortex-A53 核心。
值得一提的是桌面霸主英特尔也曾怂恿联想(K 系列)、华硕(ZenFone 系列)等 PC 盟友使用自己的移动处理器,但是由于巨额补贴与亏损终究退出移动处理器市场。
所以几乎没有对手的 ARM 公司在手机 CPU 市场占有绝对统治力,一般由其先行研发然后授权各大处理器厂商(包括苹果)进行改造生产。
2、负责图形的 GPU
GPU 在手机里主要负责图形生成,像素渲染,视频解码等工作,基本上和图像有关的事情都属于 GPU 的工作。
不过相较于 CPU,手机 GPU 用谁比较自由,高通用的是自家的Adreno,联发科与华为最近用的是 ARM 的 Mali,苹果则用着 Imagination 的 PowerVR。
(Imagination 公司曾一度占据移动GPU 近半市场份额,而苹果一直是其股东)
3、容易被忽略的 RAM 与ROM
虽然 RAM 和 ROM 即运行内存与存储空间不属于处理器的范畴,但这两者都受到处理器的制约,越高级的处理器就支持越高级的 RAM 与 ROM。
其中性能更好频率更高的 RAM 支持更高的带宽与分辨率。
而更好的 ROM 有更快的读写速度,则影响到你打开应用与拷文件的快慢,比如最新的 UFS2.1 就比 eMMC5.1 快一倍。
两者具体性能还受到总线影响,不过一般而言越高级的处理器的总线就越高级,比如麒麟 960 采用的 ARM 最新设计的 CCI-550 总线,相比麒麟 950 的 CCI-400 就发挥出了 DDR4 的完全性能。
(新的 Corelink CCI-550 使最大频宽提升了 60%,并降低了 20% 的延迟)
总的来说,越好的处理器的 CPU 与 GPU性能就越好,支持的 RAM 与 ROM 就越好,反应到手机上,就是开应用更快、玩大型游戏帧数更高,手机用起来卡顿更少,支持的分辨率更高,拷视频音乐更快,也就是说用户体验的短板更少。
二、诶,大哥,你手机不仅卡信号咋还这么差?
除了我们经常接触的 AP,手机处理器还有一个最重要的功能之二,即基带处理器 BP (Baseband Processor),这部分就是负责你手机是不是全网通,能不能出国,支不支持 4G+,手机信号好不好,WIFI 信号好不好,是否支持低功耗蓝牙,手机能不能记你走了多少步等等等等,基本上手机与外界通信的功能都属于这块。
1、"你的网速好慢哦!"--基带调制解调器
(几乎无敌的高通 Gobi 基带)
基带负责手机在网络上的下载上传速度,关系到你微信红包抢快不快,以 P10 和 高通 820 为例:
P10 最高支持 LTE Cat.6,理论上下行速度为 300Mbps/50Mbps。
820 最高支持 LTE Cat.12/13,
理论上下行速度为600 Mbps /150 Mbps(Cat.6 通俗来讲就是 4G+)。
虽然一直有因为运营商不支持,基带支持太高级没什么用的论调,但是国内运营商的步伐比较激进,2016年十月份中国移动就要求 2000 价位以上的手机要支持 Cat.7才能入库。
而且三星 8890、华为的 Balong750、高通 X12 基带都已经支持 Cat 12,有消息透露联发科 X30 也将将支持 Cat.10, 可以预见明年所谓的基带无用论就会过时。
另外虽然 P10 与高通 820 都是全网通,不过 P10 支持频段的数量要远少于 820,也就意味着你拿着 P10 的手机出个国,碰上不支持的频段就会出现连不上当地网络的情况。
(频段支持也很重要)
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