移動平臺處理器入門（2012.11）準確來說，現在移動平臺，無論是iOS、安卓或是其他操作系統，所使用的處理器準確來說都不能單單稱為“處理器”，而應該叫做“SOC”，即“系統級芯片”，但當我們購買和使用智能手機和平板電腦時，所關注的內部硬件參數也只集中在“CPU”和“GPU”，即“處理器”和“圖形處理器”上，所以從這兩個方面來談更為直觀明了。和PC平臺英特爾和AMD雙雄割據的局面不同，移動平臺目前研發廠商眾多，蘋果、高通、三星、德州儀器、英偉達、聯發科、意法愛立信、瑞芯微、晶晨、華為等都有自主的研發產品，ARMCortexA5、A8、A9以及類A15架構的產品也遍及移動領域的各個方面，行業巨頭英特爾也在逐步實施X86架構處理器進軍移動平臺的計劃（博通、君正、全志、美滿Marvell等廠商因產品線單一，這里就不多贅述了）。蘋果篇（Apple）和備受追捧的“i”產品一樣，蘋果自家的處理器性能穩步提升，絕不追求性能過剩，并且只供給蘋果產品（當然，是蘋果設計，三星代工），一直堅持采用Imagination公司的PowerVRSGX圖形處理器，也讓該公司的GPU產品名聲大噪；A4—CPU：A8架構單核1Ghz，45nm工藝，GPU：SGX535；產品：iPhone4、iPad、iPodTouch4；A5—CPU：A9架構雙核800mhz（iPad2為1Ghz），45nm工藝（后期出貨的iPad2和iPadmini改進為32nm工藝），GPU：SGX543MP2@250mhz；產品：iPhone4s、iPad2、iPadmini、iPodTouch5；A5X—CPU：A9架構雙核1Ghz（理論可達1.4Ghz），45nm工藝，GPU：SGX543MP4@250mhz，產品：ThenewiPad；A6—CPU：類A15架構雙核1.3Ghz，32nm工藝，GPU：SGX543MP3@250mhz；產品：iPhone6；A6X—CPU：類A15架構雙核1.4Ghz，32nm工藝，GPU：SGX543MP4@500mhz；產品：iPad4th；高通篇（Qualcomm）當下的高通移動處理器以驍龍（Snapdragon）這個名字命名，目前已有驍龍S1、S2、S3、S4四代產品，產品眾多，和HTC、索尼、聯想等終端制造商保持著良好的合作關系，高通處理器超頻性能出色，均內置高通自家Adreno圖形處理器，型號多為MSM或QSD加四位數字（少數型號后加字母），同一產品可能會出現多種名稱，如8260、8660、8060，第二位數字不同表示通信基帶不同（2表示WCDMA，6表示CDMA2000，0表示無內置基帶，9表示支持LTE4G網絡），性能上并無差異；MSM7227/7227T—采用比較落后的單核心ARM11架構，65nm工藝，初始頻率600mhz，處理器性能720mips，后期超頻以及7227T的頻率升至800mhz，處理器性能升至960mips，內置256Kb的二級MSM8260A/8960—屬于驍龍S4系列，采用ARMv7指令集的異步雙核心Krait架構（接近于A15架構），28nm工藝，標稱頻率為1.5~1.7Ghz，雖然名稱和8260相近，但性能卻幾乎成倍增長，1.5Ghz時處理器性能9900mips，內置1m的二級緩存和Adreno225GPU，全面支持1080P全高清視頻；產品：華碩PadFone、HTCOneS、索尼LT29i、諾基亞920、MOTODROIDRAZRMAXXHD、三星ATIVS等；APQ8064—屬于驍龍S4系列，采用ARMv7指令集的四核心Krait架構，并采用異步對稱式多核處理技術，28nm工藝，標稱頻率為1.5~1.7Ghz，在驍龍S4整個家族中，屬于智能手機最高端的“Pro”級別，頻率為1.5Ghz時處理器性能19800mips（但在安卓雙線程下，異步性能要打折，如果異步架構是2x2，折讓64%，實際性能是12672mips，如果異步架構是4x1，折讓60%，即實際cpu性能11880mips），內置2m的二級緩存和Adreno320GPU，并有128bit的neon多媒體處理引擎（一般為64bit）；產品：華碩PadFone2、HTCJButterfly、OPPOFind5、小米M2、LGOptimusG、GoogleNexus4等。三星篇（Samsung）作為電子行業的巨頭，三星是目前唯一有實力和蘋果叫板的企業，其自身的研發實力也頗為雄厚，無論是出色的產品設計還是驚艷的SuperAMOLED顯示技術，都為三星在市場上取得了顯著優勢，在安卓時代，三星更是借著自身Galaxy系列產品的發展加快了研發移動處理器的步伐（早期包括蘋果在內的許多產品也采用三星處理器，現在的蘋果處理器也依靠三星生產，國內的魅族一直堅持使用三星處理器生產智能手機），三星處理器性能強勁，但同系列早期型號功耗較高，并且三星自己有產能不足的問題；S5PC110/Exynos3110—代號“蜂鳥”（后因“獵戶座”處理器的大獲成功，被三星追劃到“Exynos”系列中），采用ARMv7指令集的單核心A8架構，45nm工藝，頻率為1Ghz，處理器性能2000mips，發布時號稱全球最快ARMCortexA8架構處理器，內置512kb的二級緩存（初始產品可自定義二級緩存大小，其實內部CPU與蘋果A4相同，只是A4擁有更大的640kb二級緩存，性能稍強），更有性能強勁的PowerVRSGX540GPU（但實際性能遠高于單核心SGX540，因此可以確定其內部采用多核心GPU設計），處理器還整合了1080P全高清編碼引擎，能支持30fps的高畫質影片播放與攝錄；產品：三星I9000/P1000、魅族M9、GoogleNexusS等；Exynos4210/4212—俗稱“獵戶座”雙核，采用ARMv7指令集的雙核心A9架構，45nm工藝，標稱頻率為1.2Ghz，處理器性能6000mips（部分產品頻率達到1.4Ghz，性能提升至7000mips），內置1m的二級緩存和ARM自行研發設計的Mali-400MP4多核心GPU，此外它還是唯一一款支持DDR3內存和雙通道的處理器，內存位寬和總帶寬達到同級最高的256bit和6.4G/s（高通MSM8260僅有64bit和1.6G/s），使處理器性能得到充分發揮，可以輕松實現包括H.264在內的多種視頻格式的1080P級的編解碼，還支持單路WXGA和雙路WSVGA視頻輸出，但強大的性能產生了過高的功耗和發熱量，因此三星后續推出了32nm工藝的Exynos4212，性能有所提升（CPU頻率升至1.5Ghz，GPU頻率由原先的266mhz升至400mhz，理論圖形性能提升2倍），但功耗卻有所降低（約下降30%）；產品：三星I9100/I9220、魅族MX等；Exynos4412—俗稱“獵戶座”四核，采用ARMv7指令集的四核心A9架構，32nmHKMG（高K金屬柵極技術，使得整體功耗只相當于4210的80%）工藝，標稱頻率為1.4Ghz，處理器性能15000mips，內置1m的二級緩存和Mali-400MP4多核心GPU（GPU頻率運行在400mhz和4212相同），它繼承了雙核心產品的所有優點并且得益于四核心設計使處理器速度更快（整體性能較雙核心產品提升約60%），甚至可以軟解碼1080P全高清，H.264編碼視頻，堪稱目前最強移動處理器之一；產品：三星I9300、魅族MX四核、聯想K860、藍魔W30等德州儀器篇（TexasInstruments，簡稱：TI）德州儀器是世界上最大的模擬電路技術部件制造商，全球領先的半導體跨國公司，以開發、制造、銷售半導體和計算機技術聞名于世，在移動處理器領域，德州儀器的OMAP系列以高效率低能耗和因內置和蘋果同系的Imagination公司的PowerVRSGX圖形處理器而獲得的出色的軟件兼容性而備受各大終端廠商青睞，摩托羅拉、LG以及國內的華為、智器均有配備德州儀器OMAP處理器的高端旗艦產品；OMAP3430—業界第一款采用A8架構設計的移動處理器，65nm工藝，標稱頻率為600mhz（實際運行在720~800mhz的產品居多），屬于早期處理器產品，性能較弱，最高僅支持256m容量的DDR1內存（所以即使是MOTO里程碑這樣當時的旗艦產品，也沒有更高內存的型號），內置降頻版 SGX530GPU（不知什么原因，GPU頻率從標準的200mhz降到了110mhz，性能大為縮水，所以當時搭載該處理器的安卓手機在游戲運行效果上能和iPhone3GS看出明顯差距）和獨立的視頻處理單元，對480P標清及以下規格的視頻具有一定的處理能力（后經證實，MOTO的某些機型在這個硬件環節上也進行了閹割，是的這些機型視頻處理能力極差）；產品：MOTO里程碑/XT800、三星I8910等；OMAP3610/3620/3630/3640—采用ARMv7指令集的單核心A8架構，45nm工藝，3610/3620/3630標稱頻率為720mhz（實際產品多運行在800m~1Ghz），3640標稱頻率達1Ghz，1Ghz時處理器性能1920mips，這其中。3610不具備圖形處理器（MOTODEFY配備的是3610，但其具有SGX530GPU，摩托羅拉的官方解釋是將圖形處理器獨立外置于手機內）和視頻處理單元，3620和3630的區別在于對顯示規格的支持不同（3620最高支持VGA分辨率，而3630最高支持XGA分辨率），3640僅僅是在運行頻率上優于3630而已，后三者均內置頻率為200mhz的標準版SGX530GPU和視頻處理單元，對3D程序和720P高清視頻有著良好的支持；產品：MOTO里程碑2/DEFY、LGP970、三星I9003、諾基N9等；OMAP4430/4440—采用ARMv7指令集的雙核心A9架構，45nm工藝，建議頻率為1GHz，處理器性能5000mips，內置1m的二級緩存和超頻版SGX540GPU（運行頻率由標準的200mhz提升至300mhz），整體性能均衡，相比同時期雙核處理器，功耗控制出色，故產品運用廣泛，最高支持1080P全高清影像解碼；產品：MOTODROIDRAZR/RAZRV/Atrix2/Bionoc/里程碑3/XOOM2、LGOptimus3、三星I9100G、智器K7/Q8/Ten3/T19等；OMAP4460—采用ARMv7指令集的雙核心A9架構，45nm工藝，默認頻率為1.5Ghz，處理器性能7500mips，內置1m的二級緩存和超頻版SGX540GPU（運行頻率由標準的200mhz提升至384mhz），可以看作是4430/4440的加強版；產品：MOTODROIDRAZR/RAZRMAXX、華為AscendP1、智器T20、三星I9250GalaxyNexus等；OMPA4470—采用A9雙核心+M3雙核心的“四核心”架構，不同于一般四核心處理器，其主雙核心采用A9架構，頻率高達1.8Ghz，用來處理需要復雜運算的程序，輔雙核心采用M3架構，頻率僅為266mhz，用來應對移動設備待機和簡單指令，如此設計可謂強勁性能與低功耗的有利結合，另外其內置頻率為384mhz的SGX544GPU，這也是Imagination公司所能提供的最高圖形處理器型號之一，必然會使處理器擁有不俗的圖形處理性能；產品：智器T30、X7、三星I9260GalaxyPremier等；英偉達篇（Nvidia）對于只要略微關注電子行業的人來說，英偉達這個名字在硬件產業中的地位已經無需多言，在進軍移動平臺處理器的道路上，英偉達不僅突出自身圖形處理方面的優勢，將GeForce顯示核心融入移動設備，增強游戲娛樂性能，更是屢次敢為人先，將雙核心和四核心產品率先展現在世人眼前，推動著整個行業的發展。Tegra2—全球首款移動雙核處理器，采用ARMv7指令集的雙核心A9架構，40nm工藝，最高頻率為1.2Ghz，處理器性能5520mips，內置1m的二級緩存和8核心GeForceULPGPU，圖形性能強勁，但因處理器內部并不具備neon多媒體處理引擎，視頻解碼能力較弱，官方宣稱的最高支持1080P全高清視頻解碼也僅限于MP4之類的常見格式；產品：LGOptimus2X、MOTOAtrix4G/XOOM、索尼TabletS/P、宏碁IconiaTabA100/A500、華碩EeePadTF101/SL101、聯想樂PadK1、中興U930/970、天語W700/W806等；Tegra3—全球首款移動四核處理器，但其內部卻存在極富創意的“第五核心”，設計為四顆主核心+一顆省電伴核心的結構，旨在控制四核處理器過高的功耗，五顆核心均為A9架構，采用與Tegra相同的40nm工藝，主四核心同時工作時最高頻率達1.4Ghz，主單核心最高頻率達1.5Ghz，處理器性能13800mips，理論運算性能達到Tegra2的五倍，伴核心頻率為500mhz，為了達到更加理想的能耗比，五顆核心還會依據不同的任務指令而采取不同的工作方式（依據不同的運算強度，處理器可運行在“四核心同時工作”、“高頻率雙核心工作”、“高頻率單核心工作”以及“僅省電伴核心工作”四種工作狀態），處理器內置1m的二級緩存和12核心GeForceULPGPU，支持3D立體顯示輸出，理論圖形處理性能達到了Tegra2的三倍，視頻解碼能力更是頗為驚人，在支持1080P全高清的基礎上，更是可解碼部分2160P超高清視頻；產品：GoogleNexus7、HTCOneX、LGOptimus4XHD、中興U985、聯想樂PadA2109、華碩EeePadTF201/300T/600T/700T、索尼XperiaTabletS、天語V8/V9、360特供機等；聯發科篇（MediaTek，簡稱：MTK）聯發科是來自臺灣的芯片研發廠商，因早期在“山寨手機”領域開發的“MTK平臺”，因而在市場上積攢了不少名氣，如今的聯發科在移動處理器領域也已有所建樹，單核心、多核心產品也都相繼出現在了市場上，因為成本較低，國內包括聯想、中興在內的大小廠商均有搭載聯發科處理器的高性價比移動終端設備。MTK6573—采用ARMv6指令集的單核心ARM11架構，50nm工藝，頻率為650mhz，處理器性能760mips，并且專門為安卓系統進行了優化，內置SGX531GPU（基于SGX530的升級版），具有不錯的圖形處理能里力，支持30fpsFWVGA級別視頻播放，是移動平臺中的入門級產品；產品：MOTOXT390、聯想樂PhoneA520/A60、中興V760等；MTK6575—采用ARMv7指令集的單核心A9架構，40nm工藝，頻率為1Ghz，處理器性能2500mips，內置512k的二級緩存和SGX531ultraGPU（ultra意為極限超頻版本，SGX531ultra的頻率高達522mhz，已將SGX530的性能壓榨到了極限），堪稱目前最強單核移動處理器之一，本來聯發科為MTK6575擬定的對手是高通MSM7227A，但實際性能卻達到了頻率為1.2Ghz的MSM8255的水平，只是視頻處理能力較為薄弱，完全不具備對高清視頻的硬解碼能力，所支持720P高清視頻解碼僅限于MP4之類的常見格式；產品：聯想樂PhoneS880/A750/P700/樂PadA2107等；MTK6577—采用ARMv7指令集的雙核心A9架構，40nm工藝，默認頻率為1Ghz，處理器性能5000mips，內置1m的二級緩存和SGX531ultraGPU，運算效率已經達到主流雙核移動處理器的標準，并且支持30fps1080P全高清視頻解碼；產品：聯想樂PhoneS720/A789、中興V970、OPPOT29等；其他部分型號意法愛立信（ST-Ericsson）NovaThorU8500—采用ARMv7指令集的雙核心A9架構，45nm工藝，頻率為1GHz，處理器性能5000mips，內置1m的二級緩存和單核心Mali-400GPU，支持30fps1080P全高清視頻解碼，相對于其他雙核處理器，圖形處理性能略顯不足，但相對簡單的內部結構也使其擁有較低的功耗；產品：三星I8160/8530、索尼LT22i/ST25i、MOTOXT760等；瑞芯微（Rockchip）RK3066—采用ARMv7指令集的雙核心A9架構，40nm工藝，默認頻率為1.6Ghz，處理器性能