双四核旨在功耗 三星Exynos 5 Octa解析

  【天极网手机频道】科技推动时代发展，相比较曾经那个手机还以通话、短信为主要使用功能，上网还使用EDGE，游戏只能玩JAVA的时代。短短几年时间，如今智能手机的普及和发展让人感到惊喜，除了智能平台带来的强大扩展支持外，移动处理器的强悍性能也是处理各种复杂运算时最有力的保证。尤其是随着07年苹果iPhone的推出，手机处理器仅用了短短五年时间便走完了PC市场十年的硬件升级道路。

  而对于当前的智能手机市场，四核处理器已经成为高端智能手机产品的主流标配，甚至很多中低端机型也开始搭载四核处理器。而Android平台正是这场“核战”中的开路先锋，不过随着年初三星GALAXY S4的发布，很多人所关注的焦点又集中在这款手机所搭载的三星Exynos 5 Octa 处理器上，“双四核”的性能及意义也引起众多媒体及业内人士的讨论。

双四核旨在功耗 解析三星Exynos 5 Octa处理器

三星GALAXY S4手机

  作为一款年度Android机皇，三星GALAXY S4的表现自然毋庸置疑，采用更大的5英寸1080P屏幕、三星Exynos 5 Octa双四核处理器，2GB运行内存以及1300万像素摄像头，而其一贯优秀的人机交互表现也同样带来了新鲜的东西。不过虽然这款手机能说的部分很多，但我们今天重点针对其三星Exynos 5 Octa双四核处理器给大家做一个解读。

  服务器处理器市场有IBM，PC电脑处理器市场有Intel，移动终端处理器市场则就要看ARM了，不过相比较前两位巨头来说，ARM的规模则就显得有些小了。而且ARM也没有直接提供成型处理器，仅是向芯片供应商提供技术授权。而这次三星Exynos 5 octa就是这样是一款基于ARM公司“big.LITTLE”架构的“双四核”处理器。

  那么什么是big.LITTLE呢？其实big.LITTLE是为了有效的解决功耗过大、延长电池使用寿命而推出，该架构将一枚四核Cortex-A15处理器与一枚四核Cortex-A7处理器的节能效果结合在一起，使同一应用程序软件在二者之间无缝切换。通过为每个任务选择最佳处理器能够让电池的使用寿命延长70%。

三星Exynos 5 octa是一款基于“big.LITTLE”架构的双四核处理器

  事实上，big.LITTLE架构的处理器不是类似双核或者四核那样所有核心都封装在一个CPU内，而是类似于NVIDIA Tegra3的“4+1”核，只不过“big.LITTLE”可以承载更多的核心，将Tegra3那1个伴核换成了4个伴核。

  不过从硬件的角度来看，不管三星Exynos 5 octa采用什么架构，它确实是拥有8颗物理核心。但从软件的角度来说，三星Exynos 5 octa只是由四个Cortex-A15架构核心与四个Cortex-A7架构核心组成，因此无论处理任何运算都只能调用其内部四颗A15核心或者A7核心，这两组核心是不能同时工作的。

由四个Cortex-A15架构核心与四个Cortex-A7架构核心组成

  其实我们前面也说过，big.LITTLE架构主要是为了解决功耗过大、延长电池使用寿命而推出，平时处理器基本的运算工作都是由功耗较小的四颗A7核心负责，但当运行性能的需求提升时，系统会自动切换至四颗A15核心工作且自动关闭A7核心的电力供应，以提供更多的运算性能。而且由于Corte-A15和Corte-A7同样采用ARM V7a指令集，所有在运算切换方面能够做到流畅的无缝切换。

  有趣的是Corte-A15和Corte-A7并非是完全不能一起工作，而是三星出于对功耗及散热问题的考虑，所以在软件驱动上仅提供依照运算需求进行A15核心、A7核心切换的机制。未来完全有可能让三星Exynos 5 octa处理器实现两种四核同步开启并工作的状态，但只是需要时间来解决功耗问题罢了，至少初期让八颗核心同时工作在系统和软件上支持不了，所以三星Exynos 5 Octa并非如外界所说的“伪八核”或“胶水八核”。

  前面我们说过，三星Exynos 5 octa处理器是由四颗Cortex-A15核心与四颗Cortex-A7共同组成，采用自家的28nm HKMG工艺打造。其中负责日常基础运算的A7核心主频介于200MHz至1.20GHz之间，而A15核心则是200MHz至1.8GHz，两颗CPU都有独立的电源门控制。此外，图形处理器方面并没有采用自家常用的Mali芯片，而是选择了Imagination Technologies公司的PowerVR SGX 544MP3，运行频率为533MHz。

  此外，根据三星公布的Exynos 5 Octa内部架构照片显示，Cortex-A15部分面积19平方毫米，Cortex-A7部分面积3.8平方毫米，造成这种五倍差距的主要原因还是在于L2高速缓存所占的大小。而A7部分的功耗表现也仅为A15部分的17%，也就是说耗电量仅约为A15部分的六分之一。

A15与A7面积差距接近六倍

  跑分测试上，首先我们使用了Antutu性能测试软件对三星GALAXY S4的综合性能进行测试，通过“内存性能”、“CPU整数性能”，“CPU浮点性能”、“2D、3D绘图性能”、“数据库IO”、“SD卡读、写速度” 8项性能测试对手机的硬件性能做一个整体评分。

 
图为：三星GALAXY S4 手机截图

  而Quadrant advanced同样是一款综合性能测试软件，也是很多媒体测试智能手机性能时常用的软件之一。通过对三星GALAXY S4的测试，我们看到其高达12342的分数远远将位于第二位、曾身为首款四核手机的HTC One X抛在身后，不得不说其表现非常出色。

图为：三星GALAXY S4 手机截图

  Vellamo是一款由高通推出的基准测试应用套件，支持基于Android 2.3及以上版本终端的测试。能够对滚动缩放、3D图形、视频性能、存储器读写、峰值带宽等各个方面进行评分。

 
图为：三星GALAXY S4 手机截图

图为：三星GALAXY S4 手机截图

  而在NenaMark对三星GALAXY S4的3D图形性能测试中，59.7fps的成绩也非常出色，要知道分辨率越高，图形测试高分就越困难，而三星S4以1080P(1920x1080)分辨率取得这样的分数表现非常不错，完全能够流畅的运行各种大型游戏。

  总结：其实自网上有相关传闻一直到三星Exynos 5 octa的推出，关于这款八核处理器的讨论就一直没有停过，其焦点基本都集中在“八核是否有必要”和“胶水八核”两个方面。而目前来看，三星Exynos 5 Octa并非如外界所说的“胶水八核”，理论上是可以实现四颗A7核心和A5核心并行工作的，不过在智能手机使用量呈指数级增长的今天，能耗是一个非常值得考量的因素，而big.LITTLE技术的“4+4”工作方式旨在帮助提高智能手机性能与能效平衡问题，这在今后也显然有巨大的潜力。