解密驍龍820：完爆八核的神秘四核架構(gòu)

核心開啟機(jī)制

　　關(guān)于核心開啟機(jī)制的研究我們按照慣例主要分為跑分軟件、在線視頻和游戲三方面。

跑分軟件

　　先解讀一下圖例，驍龍820四顆核心的最高主頻并不一致，理論上有兩顆核心最高能夠達(dá)到2-2.2GHz（下文簡稱高頻核心），另外兩顆核心則能夠達(dá)到1.6-1.7GHz（下文簡稱低頻核心）。驍龍801四顆核心最高都能夠達(dá)到2.5GHz的理論值，但是筆者手上這臺樣機(jī)為低配版，所以最高只能夠達(dá)到2.3GHz。

　　如下圖所示，系統(tǒng)監(jiān)視器顯示驍龍820的CPU0和CPU1為低頻核心，CPU2和CPU3則是高頻核心。驍龍801四核顆心都是一樣的設(shè)計，在下文的系統(tǒng)監(jiān)視器中也印證了這一點(diǎn)，這也是Kryo CPU和Krait 400架構(gòu)的不同之一。

驍龍820

驍龍801

　　在安兔兔跑分的第一個環(huán)節(jié)中，對于CPU的負(fù)載按道理并不會太高。驍龍820兩顆低頻核心一直處于低負(fù)載狀態(tài)，高頻核心主頻則一直維持在1GHz以上，但是并沒有達(dá)到重負(fù)載，最高也只飆到1.7GHz。驍龍801則關(guān)閉了兩顆核心，讓另外兩顆核心處于高負(fù)載，主頻基本上維持在最大值2.3GHz。

驍龍820 VS 驍龍801

　　多任務(wù)這個環(huán)節(jié)應(yīng)該是跑分控最愛，驍龍820和驍龍801都選擇了四核心全開，驍龍801四顆核心都達(dá)到了最高主頻，而驍龍820四顆核心則并沒有。在多任務(wù)環(huán)節(jié)也出現(xiàn)了類似的情況。

驍龍820 VS 驍龍801

驍龍820 VS 驍龍801

　　經(jīng)過了上面的多線程和多任務(wù)監(jiān)控，不少讀者會以為這款樣機(jī)的驍龍820是類似小米手機(jī)5標(biāo)準(zhǔn)版那顆低頻版，其實(shí)不然，通過上面國際象棋游戲測試項目，我們能夠看到驍龍820的兩顆高頻核心是能夠達(dá)到2.15GHz的最大值。

　　驍龍820和驍龍801在國際象棋游戲這個環(huán)節(jié)核心開啟機(jī)制并不相同，前者依然偏向調(diào)用兩顆高頻核心，后者則更偏向?qū)⒐ぷ髁考性谝活w核心上。

驍龍820 VS 驍龍801

　　中國象棋游戲的環(huán)節(jié)驍龍820改變了調(diào)用策略，將兩顆低頻核心頻率提高，并降低兩顆高頻核心的負(fù)載。驍龍801則依然偏向讓一顆核心處于高負(fù)載狀態(tài)，另外三顆核心雖然處于最高主頻但是負(fù)載并不重。

驍龍820 VS 驍龍801

　　五子棋游戲?qū)τ趦商滋幚砥骷軜?gòu)來說都提升了負(fù)載的需求，驍龍820四顆核心主頻都突破了1GHz，兩顆高頻核心也處于最高主頻狀態(tài)，它們之中其中一顆核心為100%負(fù)載。驍龍801也出現(xiàn)了一顆核心為100%負(fù)載，另外三顆核心負(fù)載都突破了雙位數(shù)。

在線視頻

驍龍820

驍龍801

　　對于負(fù)載相對較輕的在線視頻環(huán)節(jié)，驍龍820四顆核心主頻基本上都維持在1GHz以下，而且并沒有出現(xiàn)關(guān)閉部分核心的情況。相反，驍龍801則長期關(guān)閉了其中三顆核心，讓剩下一顆核心作為主力工作。

游戲

地鐵跑酷

驍龍820

　　對于地鐵跑酷這種小游戲，驍龍820四顆核心都開啟不過頻率并不會太高，除了應(yīng)付一些運(yùn)算量瞬間劇增的畫面，例如上圖最右邊的情況四顆核心主頻都達(dá)到了1.3GHz左右。

驍龍801

　　驍龍801則選擇關(guān)閉其中兩顆核心，另外兩顆核心處于相對高一點(diǎn)的負(fù)載狀態(tài)，但是主頻并沒有突破2GHz。

激流快艇2

驍龍820

　　對于激流快艇2這種大型游戲，驍龍820兩顆低頻核心基本上徘徊在1.4-1.6GHz，兩顆高頻核心則長時間處于1.4GHz左右，部分時間達(dá)到最高主頻2.15GHz。

驍龍801

　　和地鐵跑酷類似，在激流快艇2中驍龍801大部分時間繼續(xù)關(guān)閉兩顆核心，另外兩顆核心處于相對較高的負(fù)載狀態(tài)。

極品飛車17

驍龍820

　　沒有想到的是驍龍820在極品飛車17測試中基本上處于穩(wěn)定的核心開啟狀態(tài)，如上圖所示，看來如今的大型游戲?qū)τ隍旪?20來說也并沒有太大壓力。

驍龍801

　　驍龍801方面也表現(xiàn)得很輕松，繼續(xù)關(guān)閉兩顆核心同時另外兩顆核心的負(fù)載也并沒有我們想象中的那么高。

狂野飚車8

　　本次參測的兩臺分別采用驍龍820（Optimus UI）和驍龍801（Funtouch OS）的手機(jī)都無法正常運(yùn)行狂野飆車8，出現(xiàn)了閃退的現(xiàn)象而且重裝軟件和重新下載數(shù)據(jù)包都沒有任何作用。所以暫時不討論兩款處理器在這款游戲上的表現(xiàn)。

　　總結(jié)：同樣采用了Qualcomm自主架構(gòu)設(shè)計的驍龍820相比驍龍801在核心開啟機(jī)制方面的算法明顯復(fù)雜更多，驍龍801在安兔兔評測的3D場景測試、小型游戲和大型游戲的環(huán)節(jié)中基本上都會關(guān)閉兩顆核心，在線視頻環(huán)節(jié)更出現(xiàn)了關(guān)閉三顆核心情況。

　　驍龍820在多任務(wù)和多線程環(huán)節(jié)雖然四顆核心全開并實(shí)現(xiàn)了100%負(fù)載，但是兩顆高頻核心主頻并沒有達(dá)到最大值，反而在后續(xù)棋類跑分和大型游戲中短時間出現(xiàn)了單核心最高主頻。

　　另一方面，將核心開啟機(jī)制和各種跑分軟件成績相結(jié)合，我們不難發(fā)現(xiàn)Qualcomm自主架構(gòu)的進(jìn)化歷程其實(shí)是有規(guī)律可循的。驍龍801的Krait 400架構(gòu)偏向關(guān)閉兩顆核心，從而壓榨另外兩顆核心的最高能效比，用更少的人辦更多的事情。

　　驍龍820的Kryo CPU在Geekbench 3中能夠看到無論是單線程還是多線程運(yùn)算能力相比Krait 400都發(fā)生了翻倍的變化。實(shí)際應(yīng)用場景中雖然算法比較復(fù)雜，但是簡單來看面對輕負(fù)載的情況，例如在線視頻雖然會四顆核心全開但是主頻都并不高。而面對高負(fù)載場景則主要依賴兩顆高頻核心工作，突顯最高能效比的概念，延續(xù)了Krait 400架構(gòu)的特點(diǎn)。

　　一件繁重任務(wù)分派到一個車間，領(lǐng)導(dǎo)發(fā)現(xiàn)這件事情能夠拆分開幾個小任務(wù)，之后分別安排給張三、李四和王五三個人完成。其中工作效率最高的張三分派到的子任務(wù)自然就是最重的，耗時也會相對較長，但是總比沒有人協(xié)助要完成得快。這就是單核心主頻抵達(dá)一定高度時候需要多核心分擔(dān)運(yùn)算任務(wù)的原理，并不能一味地推高主頻，當(dāng)年Intel的Pentium 4就領(lǐng)教過苦果。

　　相應(yīng)地，另一件復(fù)雜任務(wù)交給車間長審核之后，發(fā)現(xiàn)讓工作效率最高的張三一個人就已經(jīng)能夠搞定，當(dāng)然就會直接指派給張三完成，而并不會讓李四和王五在旁邊協(xié)助。這就是芯片廠商歷年都在不斷優(yōu)化處理器架構(gòu)和制程，進(jìn)一步提升單核心能效比的做法。

　　驍龍820就是上面兩個例子的綜合版，在需要開啟多核心的時候就會讓四顆核心協(xié)同工作，而偵察到某個運(yùn)算任務(wù)并不需要那么多核心時候，驍龍820就會讓部分核心處于低負(fù)載狀態(tài)，將工作集中在一顆核心上從而發(fā)揮其最大能效比的優(yōu)勢。而部分友商的所謂八核心和十核心處理器大部分時間其實(shí)并不能做到這一點(diǎn)，相關(guān)內(nèi)容有機(jī)會留待以后的章節(jié)和各位進(jìn)行深入探究。

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