技術(shù)分析13期:不一樣的芯!英特爾CPU詳解

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  【PConline 技術(shù)分析】現(xiàn)在的智能手機(jī)的硬件配置越來(lái)越強(qiáng)大,硬件的高度也刷新到新的高度。而作為一款智能手機(jī)的核心硬件CPU,在A(yíng)ndroid系統(tǒng)智能機(jī)的出現(xiàn)也開(kāi)始不斷地升級(jí),短短兩三年的時(shí)間,智能手機(jī)CPU就從最初的600MHz,1GHz,發(fā)展到了雙核甚至四核,手機(jī)硬件的發(fā)展速度可以說(shuō)是比PC發(fā)了不少。而說(shuō)起PC的處理器,當(dāng)然是 英特爾 芯片公司一家獨(dú)大,但縱觀(guān)現(xiàn)在手機(jī)芯片的狀況,好像不是如此。

不一樣的芯 Intel CPU性能分析

  現(xiàn)在許多智能手機(jī)中的處理器芯片都是 ARM 公司所提供的技術(shù)方案,由國(guó)際手機(jī)芯片廠(chǎng)商打造的,例如就有現(xiàn)在的 高通 , 德州儀器 ,獵戶(hù)座和 英偉達(dá) 等。不過(guò)沉寂已久的英特爾也決定要在手機(jī)處理器芯片領(lǐng)域中大展拳腳了,在今年4月份的時(shí)候就發(fā)布了全球首款搭載英特爾Atom Z2460的智能手機(jī),究竟這款處理器比ARM的有什么不同呢?下面筆者帶你詳細(xì)了解一下。

英特爾Atom Z2460處理器介紹

  首先,ARM只是一個(gè)芯片產(chǎn)權(quán)供應(yīng)商,是給各大的手機(jī)芯片廠(chǎng)商提供芯片設(shè)計(jì)和技術(shù)方案,是基于A(yíng)RM授權(quán)的,因此ARM本身不是直接制造手機(jī)處理器芯片的。但是英特爾作為PC領(lǐng)域中的一名老大,在PC中算是擁有絕對(duì)統(tǒng)治的地位,因此如果想在手機(jī)中涉足,突出自身的處理器芯片的優(yōu)勢(shì)和差異性,沿用ARM那套方案基本是不行的。而且英特爾資自身是一個(gè)半導(dǎo)體的芯片制造商,也是PC行業(yè)中的老大,擁有絕對(duì)的資源和技術(shù)優(yōu)勢(shì),自主設(shè)計(jì)和制造是更符合當(dāng)前的處理器芯片競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)。于是,完全由英特爾自主設(shè)計(jì)的英特爾Atom Z2460處理器就由此誕生了。

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  既然Atom Z2460處理器是由英特爾完全自主設(shè)計(jì)的,那么它與ARM的有什么不同呢?下面就為大家詳細(xì)解析一下。首先是芯片架構(gòu)上的不同,ARM是屬于一種精簡(jiǎn)指令集的系統(tǒng),其中常見(jiàn)的架構(gòu)有Cortex A8,和現(xiàn)在較為新的Cortex A9,Cortex A15等。而英特爾Atom Z2460處理器采用的是基于自家PC芯片的x86架構(gòu),采用的是復(fù)雜指令集。那么精簡(jiǎn)指令集和復(fù)雜指令集有什么不同呢?舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子,我們可以命令一個(gè)機(jī)器人做一個(gè)穿鞋的動(dòng)作。復(fù)雜指令集就是直接一步到位,讓機(jī)器人直接完成這個(gè)動(dòng)作。而精簡(jiǎn)指令集就是分為多步來(lái)完成,先下達(dá)“穿襪子”命令,然后命令它“拿起鞋子”,“把腳穿進(jìn)鞋子里”,再命令它“綁好鞋帶”,這樣就算完成了。由此可見(jiàn),這個(gè)動(dòng)作可以分為多個(gè)步驟來(lái)完成,這就是復(fù)雜和精簡(jiǎn)指令集的邏輯區(qū)別,雖然相比起ARM的指令集復(fù)雜了許多,但可以使得硬件在不同的情況下實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜的指令和功能,比起精簡(jiǎn)指令集的ARM是有很大優(yōu)勢(shì)的。

  另外,采用x86架構(gòu)處理器還有其他更大的優(yōu)勢(shì),x86架構(gòu)擁有更強(qiáng)功能指令集和SSE指令集,能使單個(gè)指令執(zhí)行效率更高,有效提升對(duì)富媒體應(yīng)用的支持,也可以實(shí)現(xiàn)高準(zhǔn)確率指令分支預(yù)測(cè)技術(shù),從而提高處理器性能。

英特爾Atom Z2460處理器架構(gòu)相關(guān)特點(diǎn)

  前面說(shuō)了那么多,相信大家已經(jīng)對(duì)英特爾處理器有了一定的了解。接下來(lái)我們就簡(jiǎn)單明了地來(lái)給大家介紹一下英特爾Atom Z2460手機(jī)處理器在架構(gòu)上的相關(guān)特點(diǎn)。

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英特爾Atom Z2460處理器架構(gòu)示意圖

  從上面的架構(gòu)圖中可以看出,英特爾Atom Z2460處理器的系統(tǒng)級(jí)芯片代號(hào)為Intel Penwell,整個(gè)芯片由于CPU、GPU以及二級(jí)緩存和視頻編解碼模塊組成,其中CPU部分代號(hào)是Saltwell,基于32nm工藝設(shè)計(jì)為單核心雙線(xiàn)程處理器,處理器頻率為1.6GHz,二級(jí)緩存方面采用的是雙通道LPDDR2方案,二級(jí)緩存容量為512KB,除此之外還設(shè)計(jì)有256KB的隱藏緩存,隱藏的緩存采用低壓低功耗版SRAM,擁有自己的電壓調(diào)整策略,可以在CPU進(jìn)入深度休眠狀態(tài)時(shí)存儲(chǔ)CPU狀態(tài)和L2緩存中的數(shù)據(jù),采用POP封裝,處理器的封裝尺寸僅為12mm×12mm,比市面上不少處理器芯片面積小很多,比14mm×14mm的高通MSM8260還要小,所以更加適合手機(jī)等 移動(dòng) 終端設(shè)備。

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  在顯示核心方面,英特爾Atom Z2460處理器采用了的是目前在三星S5PC110/S5PV210和德州儀器OMAP4430/4440/4460處理器上常見(jiàn)的,來(lái)自Imagination的第五代PowerVR產(chǎn)品SGX540,是一款比較主流的GPU型號(hào),不過(guò)在頻率方面就提升到400MHz,性能強(qiáng)于同類(lèi)的不少產(chǎn)品,因此該GPU支持DX9,SM3.0,OpenGL 2.0,依然采用TBR渲染模式,支持H264解碼。

  在多媒體方面,Atom Z2460采用了Imagination Technologies的VDX385和VDE285兩個(gè)模塊,支持對(duì)1080P全高清視頻的解碼和編碼工作,在視頻是出方面可支持1920x1080分辨率。

英特爾Atom Z2460處理器先進(jìn)技術(shù)、應(yīng)用體驗(yàn)

  除了架構(gòu),工藝等硬件指標(biāo)之外,英特爾Atom Z2460還擁有多項(xiàng)自主的核心技術(shù),也體現(xiàn)了英特爾處理器的先進(jìn)性和卓越的的性能品質(zhì)。

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  英特爾Burst Performance Technology——確保處理器能夠動(dòng)態(tài)地突破至更高的性能,使智能手機(jī)能夠按需提供更高的性能,同時(shí)優(yōu)化功耗。

  英特爾超線(xiàn)程技術(shù)——英特爾超線(xiàn)程技術(shù)為多線(xiàn)程應(yīng)用提供性能與支持,確保處理器能夠并行執(zhí)行兩個(gè)指令線(xiàn)程,從而實(shí)現(xiàn)了在當(dāng)前多任務(wù)環(huán)境下大幅提高性能和系統(tǒng)響應(yīng)能力。借助這一技術(shù),智能手機(jī)便可以實(shí)現(xiàn)敏捷的用戶(hù)界面響應(yīng)、快速的網(wǎng)頁(yè)下載以及同步運(yùn)行多個(gè)應(yīng)用。

  英特爾Smart Idle Technology——確保CPU核心及處理器其他部分在關(guān)閉時(shí),操作系統(tǒng)依然保持開(kāi)啟狀態(tài)。借助超低功耗智能二級(jí)緩存,系統(tǒng)可以立即從空閑狀態(tài)中恢復(fù)。

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  在其他手機(jī)功能體驗(yàn)方面,英特爾Atom Z2460可以提供更加好的用戶(hù)體驗(yàn)。在拍照方面,英特爾凌動(dòng)Z2460平臺(tái)就包含了一個(gè)集成的可編程圖像信號(hào)處理器,支持最高每秒2400百萬(wàn)像素(mpps)的超高吞吐量,用戶(hù)可以在短短1秒鐘時(shí)間內(nèi)拍攝多達(dá)10張照片。

  而且還集成了硬件加速視頻編碼和解碼引擎,可用于高清視頻(MPEG4.2,H.264,WMV、VC1)的播放以及能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量捕捉的編碼(MPEG4.2, H.264)。英特爾GMA支持最高分辨率為1280x1024的內(nèi)部顯示,以及30fps的1920x1080 HDMi輸出,通過(guò)配備HDMI視頻輸出接口,它可以支持全高清1080P視頻播放。

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