只谈核数没意义 带你重新认识手机SoC

      你的手机是几核的？在比较两款手机区别时，这是我们最常问的一个问题。CPU核心数量的多寡的确是衡量手机性能的重要指标，但却不是最准确的指标。

　　以市面上最常见的高通骁龙处理器为例，在整个“处理器”中，CPU部分只占芯片面积的15%，其他85%则被图像处理器(GPU)、数字信号处理器(DSP)、调制解调器(Modem)、导航定位、多媒体等等芯片或者模块占据。

　　事实上，比起“处理器”，我们把这种芯片称为“SoC(System on Chip，片上系统)”更加合适。SoC是一个微小的系统，如果把中央处理器(CPU)比作大脑，那么SoC就是包括大脑、心脏、眼睛和手的整个人体。

　　CPU：手机的大脑

　　如果把SoC比作人体，CPU就是整个SoC的大脑。CPU的正式称谓是“中央处理器”，你开口问朋友“你的手机是几核的？”指的就是这个部分。CPU是一块超大规模的集成电路，也是手机的运算核心和控制核心，它占的面积比例不大，却承担了最重要的功能。

　　工作时，CPU主要承担手机通用任务处理和控制、仲裁工作。操作A和操作B相加等于多少？程序C有一段指令要执行，需要几个周期？执行完毕后接下来该干吗？这些事儿CPU一秒钟要“思考”万亿次，确保你的手机始终“智能”。

　　大家最常问的那句“你的手机是几核的？”指的是CPU核心的数量。现代CPU早就脱离单打独斗的时代了，把很多个处理器集成到一个芯片里面，让各个 处理器 并行的执行不同的任务，提升处理器速度，这就是现代多核处理器的基本思想。目前的手机处理器有双核、四核、八核等多种形式。

　　核心数量的多寡在一定程度上可以体现性能，但事情没有这么绝对，除了核心数量，单个核心本身的“质量”也非常重要，这就牵涉到另外的概念：架构、缓存、频率。

　　一般而言，现今你能买到的智能手机CPU，都使用ARM公司开发的同一个指令集——ARMv7-A，你可以理解为不同CPU都讲同一种语言(普通 话)。但在相同指令集下，ARM却提供多种不同架构供厂商选择(大家都讲普通话，也分为小学生、中学生、大学生)，例如常见的Cortex-A7、 Cortex-A9、Cortex-A15..。.像高通这种实力比较强大的厂商，还会开发自己独有的架构，例如骁龙800/600/400系列处理器使 用的“Krait”。

　　不同的架构有着不同的性能和功耗，要具体讲清楚各个架构之间的区别，本文的篇幅就岌岌可危了，此处不多费口舌。你只需要知道：CPU只是整个SoC的一小部分，核心数量又是CPU众多性能指标的一小部分，核心数量的多寡不代表CPU的最终性能，更不能代 表整个SoC的性能。

　　对了，衡量手机CPU还有另一个重要指标——能耗。手机电池容量有限，省电是每个手机CPU的必修课，许多公司在这方面都有自己的绝活。例如，在骁 龙处理器中，高通自行开发的aSMP架构允许单独控制每个处理器核心的电压和频率，当任务比较简单时处理器还会智能的进入休眠状态，最终体现出来的效果是 又快又省电。

　　GPU：速度超快的画师

　　你平时都玩哪些手机游戏？是偏智力型的《纪念碑谷》、刺激的《塔防》还是的画面逼真的《真实赛车》？实际上，不管是2D还是3D游戏，它们多多少少 都跟手机的GPU离不开干系。哪个部件在手机SoC里霸占的面积最大？告诉你吧，也是GPU(Graphic Processing Unit，图像处理单元)，GPU负责手机上绝大多数图形的渲染，你平常玩儿的那些手机游戏，大部分都靠它来处理，你可以把它想象成一名速度超快的画图 师。

　　最开始，手机的GPU还是一个很简单、很无关紧要的组件。像苹果的第一代iPhone，诺基亚一些采用Symbian系统的智能手机，它们的 GPU，无论功能还是性能都相当“可怜”。但随着技术的发展，GPU在SoC中的地位迅速膨胀，其体积甚至超过了CPU，霸占了一大块地盘。

　　为什么GPU会变得越来越重要？看看你手机上越来越大的屏幕就知道了——分辨率从最早的VGA(640×480)一路进化到了现在的 1080p(1920×1080)，甚至是2K(2560×1440)，GPU需要渲染的图形像素多了好几十倍，功能和性能自然也是水涨船高。

　　对了，随着功能和性能的进化，现在GPU能完成的已经不仅仅是图形处理工作了，它甚至还“抢”了CPU一些活儿来干。安卓系统从4.0到4.1那次 著名的“黄油进化(Project Butter)”，就是让GPU承担系统界面的渲染工作，让整个系统界面变得更加流畅、丝般顺滑。

　　GPU特别适合处理大规模并行的数据，因为图形计算本身就是一种大规模并行处理。现在安卓系统中许多图形之外的任务都交给了GPU，例如网页渲染，你觉得用起来速度特别快的那些浏览器，它们渲染网页十有八九就用到了GPU。

　　在未来，随着扩增现实等虚拟视觉技术的大行其道，GPU会承担更多通用处理的任务，它跟CPU之间的关系也会越发微妙，用一句形象点的话来说就 是：CPU做管理，GPU当苦力。 我们预计，GPU在整个SoC里的地位还会看涨，是一支优秀的潜力股。诸位下一次够买手机的时候，千万记得关注下它的GPU哦。