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解密骁龙820:完爆八核的神秘四核架构

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解密骁龙820:完爆八核的神秘四核架构
更新时间:2018-09-18 所属栏目:技术宅

  【手机中国 评测】平时我们的技术解析文章总围绕着骁龙600系列处理器,今天我们换一位主角——骁龙820。除了性能强劲以外,还追加了不少新特性和友商打出差异化竞争,例如Quick Charge 3.0(下文简称QC 3.0)、骁龙全网通。正如介绍骁龙600系列处理器的内容一样,我们对骁龙820的技术解析也会分开多个章节进行描述,今天我们先聊聊架构的事情。

回归自主架构设计

  骁龙820和骁龙810不同,回归了骁龙801的自主架构设计并依然只采用了四颗核心。从第一代骁龙处理器开始,Qualcomm对于自主架构设计看得特别重,后来的双核心架构Scorpion(骁龙S3时代)就是Qualcomm自主架构的处女作。四核心架构Krait(经典的骁龙600和骁龙800时代)更为其奠定了今后在手机处理器端的王者地位。

  接着我们对比一下骁龙801和骁龙820这两套SoC方案,看看同样采用了四核心的Krait 400和Kryo CPU架构之间究竟有哪些改进?


骁龙820 VS 骁龙801

  骁龙820无论从哪个角度看,硬件参数相比骁龙801都要好上不少,所以我们重点关注的并不是性能上差异,而是两套自主架构方案的传承和革新,下文的内容也是基于这个原则开展的。

  骁龙820和骁龙801虽然都是四核心设计,但是在三个很重要的方面进行了重大提升。首先将处理器指令集从32位升级到64位,接着将处理器的工艺从28nm升级到14nm,最后就是把Adreno 330升级到Adreno 530。由于最后一项牵扯到GPU内容,今天我们暂不展开讨论。指令集的升级最大的好处就是能够支持Android L(Android 5.0)以后的系统,包括最新的Android M。

  根据PC处理器的常识,如果我们需要提升处理器的运算能力,一般可以通过提高主频、增加核心数目、更改核心架构和更新制程四种常见方法。

  单核心时代的手机处理器发现当主频抵达一定高度之后就无法提升上去。接着芯片厂商开始琢磨核心数目、架构和制程三方面的内容。这两年,随着处理器核心数目抵达一定数量之后,“核战”的意义变得没那么重要了,手机处理器厂商也开始理性回归,重点优化处理器架构和制程。

  从32位架构提升到64位架构之后为什么能够带来更强大的运算能力?打个比方,以往我们用小卡车只能够同时搬运32箱大货物,如今用了大卡车之后我们能够将数量上升到64箱。

  假设芯片厂商研发实力足够成熟,设计出一款在提高主频、增加核心数目、更改核心架构三方面都优化到位的处理器,但是最大的瓶颈往往是落在工艺制程上。骁龙820采用14nm制程,相比28nm骁龙801升级了两代工艺,带来最大好处就是处理器能够塞下更多的晶体管。如果不升级制程情况下硬塞晶体管进去处理器,即使能够让你塞得进也会让处理器内部变成火炉,功耗和发热问题会让这颗处理器根本无法正常工作。

  简单来说,工艺制程就是为了保障我们的处理器能够拥有更多的核心,更先进的架构和更高的主频的前提。

本文研究重点和跑分对比

  上面的内容在我们以前的文章中或多或少都有接触过,今天我想研究一些干货内容,要了解处理器架构我们最好就是通过处理器核心开启机制直观地看出端倪。

  不少读者留言想看看骁龙820和骁龙801这两套Qualcomm自主设计架构处理器的核心开启机制又会是怎样的?大家都是四核心设计,会不会像骁龙650和骁龙808这两颗六核心处理器那样出现了不一样的调用情况?或者是任何时候都是四核全开?

跑分对比

  解密核心开启机制之前先看看跑分,满足部分消费者的对比欲望。不感兴趣的读者可以直接看下一页的内容。

安兔兔评测


骁龙820 VS 骁龙801

  从上面的跑分明细表就已经能够看出Adreno 530相比Adreno 330的进步可谓巨大的,3D性能从四位数升级到五位数,这也是每一代Qualcomm处理器相比友商同级别处理器具有优势的地方之一。CPU性能和RAM性能从上面的截图来看相差并不大,但是骁龙820的SoC仍然具有优势。UX性能的差距仅次于GPU,这也是安兔兔评测近几个大版本变革后的重点测试项目。

鲁大师


骁龙820 VS 骁龙801

  和安兔兔评测不同,骁龙820和骁龙801在鲁大师的三个测试项目的得分差距都并不大。无论是主打传统跑分的性能评测,还是更注重UE、UX的体验评测和HTML5评测。很多读者估计也没预料到相隔两年的两代旗舰架构在鲁大师跑分相差并不大。

PCMARK


骁龙820 VS 骁龙801

  虽然两者在PCMARK的总分差距并不大,但是子选项得分还是能够明显看出差距的,尤其是文档编写和图片编写这些任务。

3DMark


骁龙820 VS 骁龙801

  如果大伙还记得之前评测文章中骁龙808的跑分,就会发现骁龙801的成绩比其要好,因为骁龙808只在ICE STORM这个场景出现过“达到极限值!”的提示,另外两个场景都并没有出现这种情况。Adreno 530相比Adreno 330在3DMark这类专业的GPU跑分软件的成绩大概相差10000万。

GFXBench


骁龙820 VS 骁龙801

  除了Adreno 530的三个场景超过或者达到了24 Fps这个临界值,Adreno 530和Adreno 330合计另外的5个场景全部都没有达标。不得不承认GFXBench相比3DMark的考验其实是更残酷的。

安兔兔视频测试


骁龙820


骁龙801

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