前几天,一位网友向笔者问道,电脑的CPU能不能安在手机里,要是能安,就把双核的CPU装进去,速度肯定飞快了!想必大家和我的感觉一样,被雷到了。当然这位网友的创意是好的,毕竟所有用户都追求手机更快更流畅的运行速度,但以现在的技术还做不到手机与电脑的兼容,不过您别说,手机还真是有双核处理器的,不过双核心并不是指有两个并列工作的的核心 而是指有一个通讯处理核心和一个应用处理核心。今天笔者就为大家详细介绍下手机CPU,包括其历史现状及不同厂商生产的CPU的区别。
笔者在日常生活中发现,购买用户往往忽视对手机CPU性能的参考,而更为重视手机屏幕、摄像头等外在配置,其实一部性能卓越的智能手机最为重要的是肯定是它的“芯”也就是CPU(Center Processing Unit),如同电脑CPU一样,它是整台手机的控制中枢系统,也是逻辑部分的控制核心。微处理器通过运行存储器内的软件及调用存储器内的数据库,达到对手机整体监控的目的。在一些手机CPU介绍中我们还会看到主频600MHz、主频1GHz等,这里的主频又是什么呢?主频是衡量手机CPU性能高低的一个重要技术参数,几乎所有的人在选购时都将它作为一个参考值。“工作频率”又称为“主频”,频率越高,表明指令的执行速度越快,指令的执行时间也就越短,对信息的处理能力与效率就高。
说起手机CPU的历史,笔者给大家提一个问题:“世界上第一款智能手机是什么呢?”相信很多人的答案是爱立信的R380或诺基亚的7650,但都不对,真正的首款智能手机是由摩托罗拉在2000年生产的名为天拓A6188的手机,它是全球第一部具有触摸屏的PDA手机,它同时也是第一部中文手写识别输入的手机,但最重要的是A6188采用了摩托罗拉公司自主研发的龙珠(Dragon ball EZ)16MHz CPU,支持WAP1.1无线上网,采用了PPSM (Personal Portable Systems Manager)操作系统。龙珠(Dragon ball EZ)16MHz CPU也成为了第一款在智能手机上运用的处理器,虽然只有16MHz,但它为以后的智能手机处理器奠定了基础,有着里程碑的意义。
而之所以大家都认为诺基亚7650是第一款智能手机,是因为其影响力也是非常巨大,尤其在塞班粉丝心中的地位无可取代,它是世界上首部2.5G基于 Symbian OS操作系统的智能手机,并首次将摄像功能置于其身,该机采用了ARM的处理器,主频为104 MHz,在那个年代运行速度可谓是飞快啊,此后诺基亚的主要智能机型也一直沿用ARM的处理器,笔者会在后面ARM的介绍中仔细说明。
从第一款智能手机面世,手机CPU已经在风风雨雨中做过了近十个年头,主频也从当初的16MHz上升到如今的1GHz乃至更高,CPU的种类也更加多元化,像Intel Xscale 、ARM、TI OMAP、高通、Marvell,都是其中的佼佼者,下面笔者详细介绍下各类型CPU并说明它们之间的区别。
德州仪器(Texas Instruments)在手机CPU市场中的地位就如同手机市场中的诺基亚,当之无愧的大哥级。旗下的OMAP系列处理器一直是诺基亚、多普达和Palm的御用CPU,能够兼容Linux、Windows CE、Palm、Symbian S60、Windows Mobile主流操作系统。从最初的主频为132的OMAP710到如今主频为800MHz集成 ARM Cortex-A8的OMAP3430型处理器,以及即将投产的1GHz处理器,德州仪器一直走在手机CPU发展的前列,从下面列表中我们可以更详细的看到德州一起各型号的CPU配置及代表机型。
德州仪器各型号CPU一览 | ||||||
型号 | 处理器 | 工艺 | 主频 | 缓存 | 特点 | 代表机型 |
OMAP710 | ARM926EJ-S | 150纳米 | 132MHz | 一级缓存16K,二级8K | 得奖无数 | 摩托罗拉MPX200 |
OMAP730 | ARM926EJ-S | 130纳米 | 200MHz | 一级缓存16K,二级8K | voltage低电压 | 多普达565、575 |
OMAP733 | ARM926EJ-S | 130纳米 | 200MHz | 一级缓存16K,二级8K | 适合于Smartphone平台 | 摩托罗拉MPX |
OMAP750 | ARM926EJ-S | 130纳米 | 200MHz | 一级缓存16K,二级8K | 提升在流媒体和应用程序中的处理性能 | 多普达566、586 |
OMAP850 | ARM926EJ-S | 130纳米 | 200MHz | 一级缓存16K,二级8K | 提供对IEEE 802.11b/g无线协议的支持 | 多普达830、838 |
OMAP1510 | ARM926EJ-S | 130纳米 | 168MHz | 16KB一级缓存和与共享的192KB高速缓冲 | 节约功耗、针对S80系统 | 诺基亚9300、9500 |
OMAP1611 | ARM926EJ | 90纳米 | 204MHz | 2M的高速缓存 | 应用程序处理能力强 | 摩托罗拉MPX220 |
OMAP1710 | ARM926EJ-S | 90纳米 | 220MHz | 32KB数据缓存以及多媒体流数据专用2KB缓存 | 支持3G,曾经的杰作 | 诺基亚N73、N91 |
OMAP2420 | ARM1136 | 90纳米 | 330MHz | 5Mb的SDRAM | 内部集成了5Mb的SDRAM | 诺基亚N82、N95 |
OMAP2430 | ARM1136 | 90纳米 | 450MHz | 32KB数据缓存以及多媒体流数据专用2KB缓存 | 带2D/3D加速功能 | 三星I8510 |
OMAP3430 | ARM Cor tex-A8 | 65纳米 | 800MHz | 32KB一级缓存、可调尺寸的二级缓存 | 低功耗、高效率 | Plam Pre、三星I8910HD |
手机CPU揭秘之Intel&Marvell
说起Intel,大家都不会陌生,从我们认识计算机开始就对Intel耳熟能详,与在计算机业的如日中天不同,在手机CPU市场始终达不到巅峰,而且一路走来还是磕磕绊绊。从Intel的第一款PXA210上市,以其高主频、对3D效果很好的处理,赢得了不少厂商的青睐,而此后的产品在主频和处理能力上也一直提升,但由于Intel的芯片做工较高,相应的价格也比同期产品要高很多,耗电量也更大,所以市场反应也并不好,只在摩托罗拉和多普达的高端机器中才能见到PXA系列的身影,之后Intel发布了主频为624MHz的PXA272,在当时为最高主频的手机CPU,随即得到了更大厂商和用户的关注,在市场前景一片大好的时候,Intel却出人意料的将Xscale卖给了Marvell。这就是笔者为什么把Intel、Marvell放在一起介绍的原因,在收购完毕后Marvell推出了PXA 3XX系列,在很多著名的机型上都有使用,例如三星I908等,我们还是利用表格来仔细说明。
Intel Marvell各型号CPU一览 | |||||
型号 | 工艺 | 主频 | 缓存 | 特点 | 代表机型 |
PXA25x | 150纳米 | 200-400MHz | 一级缓存32K,二级8K | 第一代产品 | MIO 336 |
PXA26x | 130纳米 | 200-400MHz | 32MB的StrataFlash | Flash内存芯片 | 多普达696 |
PXA27X | 130纳米 | 312-416MHz | 32MB的StrataFlash | 增加了对Memory Stick记忆棒的支持 | 多普达D900、818 |
PXA3XX | 80纳米 | 624-806MHz | 二级缓存和片上SRAM | 提升在流媒体和应用程序中的处理性能 | 三星M4650、I908 |
PXA930 | 80纳米 | 624MHz | 16KB一级缓存和与共享的192KB高速缓冲 | 节约功耗,高运行能力 | 联想Ophone、华硕P565 |
手机CPU揭秘之高通
在1985年7月,7个行业资深高管聚集到了Irwin Jacobs博士圣地亚哥的家讨论一个想法。这些梦想家们—Franklin Antonio、Adelia Coffman、Andrew Cohen、Klein Gilhousen、Irwin Jacobs、Andrew Viterbi和Harvey White—决定他们想要构建“高质量通信”并制定了一个计划,这个计划最后演变为通信行业最伟大的创业成功故事之一:高通公司。
高通从名字看来并不像德州仪器、Intel那么响亮,可在智能手机玩家中,高通收到青睐的程度远远高于前两者。高通公司的手机芯片组主要包括Mobile Station Modems(MSM芯片组)、单芯片(QSC)以及Snapdragon平台。能够兼容各种智能系统,我们在个厂商的主流智能手机中都能发现其身影,高通CPU的特点是性能表现出色,多媒体解析能力强,能根据不同定位的手机,推出为经济型、多媒体性、增强型和融合型四种不同的芯片。同时高通的CPU芯片是首个能够兼容Android系统的,所以一下占据了Android手机CPU的半壁*,Android是未来智能系统的大势所趋,高通就如同给这准备腾飞的Android加上了翅膀,前景一片光明。
高通各型号CPU一览 | |||||
型号 | 工艺 | 主频 | 缓存 | 特点 | 代表机型 |
MSM6260 | 65纳米 | 225MHz | 2M的高速缓存 | 第一代65纳米芯片 | INQ INQ1 |
MSM6500 | 65纳米 | 225MHz | 2M的高速缓存 | 低功耗 | 中兴D90 |
MSM6550 | 65纳米 | 225MHz | 2M的高速缓存 | 主要应用黑莓手机 | 黑莓83XX系列、81XX系列 |
MSM6800 | 65纳米 | 628MHz | 2M的高速缓存 | 第一个支持CDMA2000 1xEV-DO | LG VX9700 |
MSM7200 | 65纳米 | 528MHz | 2M的高速缓存 | 高度集成、Java硬件加速 | 多普达P860、LG KS200 |
MSM7201A | 65纳米 | 528MHz | 16KB一级缓存和与共享的192KB高速缓冲 | 多媒体处理能力强 | 多普达HD、索爱X1、G1 |
MSM7225 | 65纳米 | 528MHz | 2M的高速缓存 | 轻薄 | 中兴N61 |
MSM7600 | 65纳米 | 624MHz | 1M线高速缓存 | ATI 3D处理芯片 | 黑莓9530 |
QSC1110 | 65纳米 | 450MHz | 1M线高速缓存 | 单芯片组 | 华为C5600 |
QSC8250 | 45纳米 | 1GHz | 3MB二级缓存 | 全面兼容性,超高主频 | 东芝TG01 |
手机CPU揭秘之新*
CPU的市场虽然暂时是IT、Intel、高通的三国争霸,但也不乏新生力量的渐出,这其中就包括飞思卡尔、三星,还有PC显卡新品的老牌厂商NVIDIA。
三星向来很“滑头”,默默提高着手机CPU的制造能力,但从来不在自己的主流机型中运用,大概还对自己的实力不太自信吧,所以我们能见到的三星CPU多出现在国产品牌以及山寨机型中,但未来的三星CPU实力不可小视,他们与NVIDIA合作推出Tegra平台,三星自身的高效处理性及NVIDIA对多媒体性能的处理将完美的结合在一起,由此也看出三星对于手机CPU市场的重视。
与三星合作的NVIDIA一样不可小视,在PC显卡芯片上NVIDIA一直是所有发烧友们的不二选择,强大的多媒体解析能力给了NVIDIA在手机方面有更大的空间,因为如今的手机系统已经越来越重视对多媒体的表现能力,这时NVIDIA的介入必将给手机多媒体能力带来质的的飞跃,如今的手机对视频最高处理能力是720P,今后很可能就是1080P乃至更高
最近包括德州仪器、Intel等都最出了主频高达1GHz的CPU,在搭载高通生产主频为1GHz的TG01上市后,高通还要发布主频为1.3GHz的QSD8650A芯片组,在未来CPU的主频将会越来越高,兼容能力和运行能力也会越来越强,搭配的功能也将会更多。高通、IT、ARM的负责人都曾公开表示,手机CPU的未来潜力将比PC端更要大,简单的双核是不能满足手机功能的,只有更高更强才符合所有手机用户的需要。
1、德州仪器
优点:低频高能且耗电量较少,高端智能机必备CPU
缺点:价格不菲,对应的手机价格也很高
2、INTEL
优点:CPU主频高,速度快
缺点:耗电、每频率性能较低
3、高通
优点:主频高,性能表现出色,功能定位明确
缺点:对功能切换处理能力一般
4、三星
优点:耗电量低、价格便宜
缺点:性能低
5、Marvell
优点:很好继承和发挥了PXA的性能
缺点:功耗大
附诺基亚各型号智能机CPU一览
CPU | 架构 | 主频(MHz) | 品牌 | 代表机型 | 系统平台 | 系统型号 |
32-bit RISC处理器 | ARM9 | 104 | intel(因特尔) | 7650、3650、NG | Series 60 Developer Platform 1.0 | Symbian OS v6.1 |
6600 | S60 2nd Edition | Symbian OS v7.0s | ||||
32-bit RISC处理器 | ARM9 | 123 | intel(因特尔) | 7610、6670 | S60 2nd Edition, Feature Pack 1 | Symbian OS v7.0s |
OMAP1710双核处理器 | ARM9 | 220 | TI(德州处理器) | 6681、6630 | S60 2nd Edition, Feature Pack 2 | Symbian OS v8.0a |
N70,N72,N90 | S60 2nd Edition, Feature Pack 3 | Symbian OS v8.1a | ||||
N73、E61 | S60 3rd Edition | Symbian OS v9.1 | ||||
MXC300-30单核处理器 | ARM11 | 369 | Freescale (飞思卡尔) | 6120C,N76,E63E71,N81,5700 | S60 3rd Edition, Feature Pack 1 | Symbian OS v9.2 |
5320,N78,N79,N85,6220 | S60 3rd Edition, Feature Pack 2 | Symbian OS v9.3 | ||||
5800 | S60 5th Edition | Symbian OS v9.4 | ||||
STn8810双核处理器 | ARM9 | 264 | 意法 | N96 | S60 3rd Edition, Feature Pack 2 | Symbian OS v9.3 |
OMAP2420的双核处理器 | ARM11 | 332 | TI(德州仪器) | N93 | S60 3th Edition | Symbian OS v9.1 |
N95,N82,E90 | S60 3rd Edition, Feature Pack 1 | Symbian OS v9.2 | ||||
OMAP2431单核处理器 | ARM11 | 434 | TI(德州仪器) | N97,5800I,5530,5320,X6 | S60 5th Edition | Symbian OS v9.4 |
N86 | S60 3rd Edition, Feature Pack 2 | |||||
QSC7230单核处理器 | ARM11 | 600 | 高通 | 5630,6730,E72,E52 | S60 3rd Edition, Feature Pack 2 | Operating System Symbian OS v9.3 |
OMAP3430单核处理器 | ARM Cortex-A8 | 600 | TI(德州仪器) | N900 | Maemo | Maemo 5 |