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五年手机性能分析 提升已现疲态

作者:admin来源:www.treasu.com时间:2014-06-19阅读:4321

早在2012年笔者评测魅族MX2的时候,笔者就预言智能手机硬件发展会碰见玻璃屋顶,硬件的发展速度会减缓甚至停歇,现在这一预言兑现了,无论是今年CES和MWC发布国际品牌旗舰,如三星GS5、索尼Z2,还是国内新锐的OPPO Find 7、VIVO Xplay 3S,在核心硬件配置上相比2012年年底或者2013年年初并没有太大变化,依然还是骁龙800系列,仅仅小幅提升了频率,而不像前几年那样几乎年年性能翻番,手机的性能提升现在已现疲态。

  这样说可能大家可能没什么概念,也可能会说我危言耸听,手机性能怎么可能没有什么提升呢?这这里我来用数据说明。三星从2010到2014年5年间每年都很稳定发布一代Galaxy S手机,而每代的Galaxy S手机都可以代表当年智能手机的性能最高水平,在此我们选用Galaxy S这个标杆对其性能进行分析。

五年手机性能分析 提升已现疲态

  我们采用Geekbench 3和GFXbench性能分别衡量手机处理器的CPU和GPU的性能提升幅度,并作分析:

  2011年Galaxy S2相比2010年的Galaxy S,CPU从1GHz的单核Cortex-A8升级到双核1.2GHz的Cortex-A9,CPU性能提升176%.

  2012年Galaxy S3相比2011年的Galaxy S2,CPU从双核1.2GHZ的Cortex-A9提升到四核1.4GHz的Cortex-A9,CPU性能提升161%。而GPU虽然同为mali400MP4,但频率从266提升到450MHz,性能也有81%的提升。

  2013年的Galaxy S4同时采用了Exynos 5410和高通Snapdragon 800方案,我们选择性能更好的Snapdragon 800方案进行说明,相比Galaxy S3四核1.4GHz Cortex-A9,Snapdragon 800的处理器性能提升就略显疲态,通过架构改进和频率提升,使得其好不容易才达成56%的提升。而GPU方面,Snapdragon 800的Andneo 320在规模上颇为暴力,使得GS4的GPU性能相比GS3提升了253%。

  2014年Galaxy S5采用的Snapdragon 801仅仅是去年Snapdragon 800的高频版,CPU从2.2GHz提升到2.5GHz, GPU也情况类似,频率从400提升到578MHz,虽然这个频率提升幅度还算可观,但与前几年动辄翻番的提升相比还是略显疲态。此外由于需要考虑温度过高时的降频的因素,Snapdragon 801相比Snapdragon 800的实际性能提升幅度还是明显要低于理论提升的幅度。

  可能这时你就会有疑问:为什么手机性能的提升幅度大幅降低?是处理器厂商设计不出新的处理器么?


  ARM/Imtec其实早就设计好了下世代,甚至下下世代的CPU和GPU,如Cortex-A57和Power VR G6,Cortex-A57支撑64位处理,性能相比现在的Cortex-A15也有大幅提升,而Power VR G6性能相比现在的产品更是要高上一个数量级,但为什么迟迟没有这样的产品上市呢?

  为什么会有这样的情况发生? 究其而言更多是技术问题,手机不同于PC处理器,需要更多考虑功耗和发热,因此在规模上不能无限扩大,进一步提升规模,需要更为先进的制程工艺来支撑。在工艺层面上,台积电/三星现在仅能提供22nm工艺的移动处理器,对于现在的处理器而言,在现有工艺下规模和频率已经没有办法提升,除非工艺升级到22nm/20nm,但问题是,除了英特尔,台积电和三星在短期内都没有能力量产22/20nm的先进工艺,虽然从台积电的Roadmap在今年第三季度会开始迁移到20nm,不过按照台积电的一贯表现,这个Roadmap需要大打折扣。


  台积电原本计划在2013年彻底完成20nm HKMG的迁移,在2014年初开始转向16nm。但现实是这个Roadmap无法兑现,台积电的合作伙伴NVIDIA和AMD都表示今年没有20nm的GPU。我们要知道GPU采用的是追求频率和性能的高漏电工艺,而手机处理器采用的是追求功耗的低漏电艺,低漏电工艺相比高漏电工艺实现起来更为困难。即然高漏电工艺在今年都无法兑现,更不用说更难实现的低漏电工艺了,这更加是遥遥无期。现在制程工艺不进步,手机处理器的性能也无法提升,因此我们在今年很难看到真正的采用新世代的处理器的手机。现在新的芯片不是没有设计方案,我们都看得见,但受到工艺的限制做不出来,工艺的限制就如一个玻璃屋顶,让你可以看见但却无法继续攀爬上升。


  玻璃屋顶的困惑不仅仅限制于SoC传感器,如摄像头的传感器也有类似问题。如OPPO Find 5是世界上最早发布采用1300万像素拍照手机,因为索尼在第一时间为OPPO提供了IMX135传感器,但在Find 7的摄像头上OPPO却受到了限制,仅仅小幅更新为1300万像素的IMX214,并不是索尼没有更好的传感器,如1/2.3尺寸 2000万像素的IMX147,但这样最好的传感器索尼仅仅供应给自家的旗舰产品Z1/Z2,所以其它家的拍照手机基本还是停留在2012年的水平,并没什么进步。

  2014年的手机看来注定是无趣的么? 也不一定。各家在单纯硬件性能的比拼看来已经到头,想要自家产品能有足够竞争力,只有在工业外形设计、创新功能和软件方面发力,这样的转变看似有点无可奈何,但实际上这样却是更为正确的方向,无论对于行业还是对于消费者而言这样都更好。