A8X為何用3核CPU:蘋果被逼

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下降31%;同時3D Mark物理測試的分數也下跌了27%。此時,A8x的性能僅僅比雙核心的A8略高一點罷了。
對比另一家網站arstechinca之前對 iPhone 6/6 plus 的評測就很有趣了。arstechinca的烤機測試顯示iPhone 6 plus在全速工作一小時后,A8芯片的性能下降幅度大約為25%。
這個成績比起A8x 來說要理想得多,畢竟后者是配置在散熱能力較強的9.7寸平板上。烤機測試之前A8x相比A8的性能優勢高達50%以上,都烤機一小時后前者的優勢就只剩40%了。看來A8x為了提高性能而付出的功耗增加的代價還是很驚人的。第一代iPad Air使用了與當時的iPhone 5s相同的A7芯片,只是主頻略微提升。結果去年Anandtech的測試表明iPad Air在長時間烤機后性能也只有不足10%的下滑。這一回,蘋果也為了跑分豁出去了。
功耗測試的結果也讓我們可以明白A8x 使用3核心配置的主要原因。從之前A8與A7的對比評測中可以發現前者在同頻率下單核心的性能只有小幅提升,顯示蘋果的CPU研發部門在提升單核心效能的道路上遇到了障礙。既然單核心效能沒什么變化,想要提高CPU性能就只剩兩條路:增加核心數與提高頻率。后一種策略曾在PC領域被Intel等企業長期使用。從1994年第一代Pentium芯片面世到2004年Pentium 4撞上頻率墻,10年間主流桌面芯片的工作頻率提高了50倍之多。
然而今天的移動設備芯片卻難以再使用類似的策略來一路高歌猛進,
因為移動設備有嚴格的功耗及散熱限制。芯片制造工藝沒有換代時,大幅度提升頻率往往意味著功耗與發熱成倍增長:同一顆芯片的功耗正比于芯片頻率,同時正比于芯片電壓的平方;由于頻率提高時往往電壓也要上升,芯片頻率提高一倍,功耗通常會提高一倍半甚至兩倍以上,這對于移動設備來說是相當可怕的事情。但增加核心數量就沒這么麻煩,通常來說核心數量翻倍,功耗增加可能還不到一倍。如果不是因為常見應用大都只能充分利用2-4個核心,或許我們早就會見到16核甚至32核,工作頻率較低的手機/平板面世了。
蘋果想要讓iPad Air 2登上性能冠軍的寶座,而9.7寸的平板又不足以為一顆高頻率的雙核A8芯片提供足夠的散熱能力,結果蘋果只能折衷選擇現在的這樣奇特的3核心方案。在為多線程優化的高負載應用中3核1.5G的A8x可以達到雙核A8工作在2.2G頻率下的性能,但是功耗要低很多。
另一方面,長時間烤機后的大幅降頻現象表明蘋果想要繼續增加核心數量也不可能了,一顆4核心的A8x是無法塞進Air 2這樣尺寸的平板中的。所幸由于單個核心性能出色,3核A8x還是輕松超越了一眾4/6/8核的對手。或許等到未來蘋果芯片改用更先進制造工藝,多核的發熱得到控制后,iPad Air也會迎來4核版本。

A8x芯片的3核心方案是一種妥協,它從側面展示了移動設備面臨的性能-功耗矛盾。消費者總是希望自己的設備越快越好,但同時又要求更長的續航時間與更輕薄的機身。種種約束之下的工程師仿佛是帶著鐐銬跳舞的大象,絞盡腦汁追求最優的方案。如今蘋果、ARM、高通、NVIDIA等移動CPU研發廠商選擇的道路各有不同,但隨著技術進步,或許數年后他們會殊途同歸,乃至一同撞上相同的天花板。
屆時,移動設備的速度大戰也將平息,智能手機的CPU會像今天的PC一樣進步緩慢。對于整個業界來說,這樣的未來并不是什么值得慶賀的事情。還好,在那樣的天花板到來之前我們還有起碼好幾年的幸福時光。

 
  • 本文由 米粒在線 發表于 2014年11月21日18:07:46
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