电脑与手机CPU比较

同频率的手机CPU和电脑CPU在性能上是不一样的:

一个不恰当的比喻, 摩托车和卡车的速度一样,但是它们的载重量一样吗?



目前英国ARM架构占据手机处理器90%的市场份额。2002年上市的诺基亚7650是世界上首部的智能手机(2.5G基于Symbian OS系统),也是采用了ARM处理器(主频为104MHz)。随着手机芯片发展,一颗CPU内核已经满足不了需要,于是继2005年PC进入「双核时代」后,手机在2011年也进入了「双核时代」。 后续又从双核、四核、六核到八核,十核处理器又说要来了!

(arm(英国ARM公司)_百度百科 http://t.cn/R5okU9x)


手机和电脑主频的差别 
手机CPU与电脑CPU的不同 
现今市面上的手机都是基于ARM(高级精简指令集机器Advanced RISC Machines)CPU架构设计,虽然目前ARM架构CPU相对与X86架构(电脑架构)CPU功耗低,廉价。但是ARM CPU基于精简架构的设计思想减少了大量CPU内部的指令集,造成ARM CPU性能至今一直都达不到英特尔X86 CPU的水平。 

ARM和X86架构的区别 

每款CPU在设计时就规定了一系列与其硬件电路相配合的指令系统。指令的强弱也是衡量CPU运算快慢的重要指标,指令集是提高微处理器效率的最有效工具之一。如MMX(Multi Media Extended)、SSE、SSE2、SEE3和AMD的3DNow!等都是大幅度提高CPU运算性能的指令集,分别增强了CPU的多媒体、图形图象和Internet等的处理能力,这就是为什么ARM设备不适合显示简单的手机网页之外的互联网网页,原因是互联网网页是相当复杂的,都是基于X86架构系统的网页,几乎所有ARM架构智能手机上的浏览器,都无法正常地浏览面向X86架构系统的所有网站,CPU内部没有丰富的指令集支持高主频的CPU处理的速度也不会有跳跃性的提升,所以大多数低主频的X86架构的CPU性能远超ARM架构同主频的性能。 


X86的指令集比ARM的复杂很多,早先CPU就有CISC和RISC的区分,CISC就是复杂指令集,而RISC是精简指令集。顾名思义,CISC指令更多更加复杂,同时功耗也越大。
举一个不一定正确的例子:执行A+B+C,简单指令首先执行A+B,然后再把结果+C,用了两个周期。
而复杂指令可以直接执行A+B+C,在一个周期内完成。
这样,虽然最终结果是一样的,但在相同频率的情况下,消耗的时间差了一倍。


绝大多数人都知道CPU并大概了解它的作用、地位,但是当厂商宣传八核64位的时候你动心了吗?当营业厅的推销者和你说这个手机是八核的,所以比这个四核的好,你信了吗?


CPU到底在做什么
CPU,中央处理器,那么它到底负责处理什么事情呢?简单但绝不精确地说,CPU负责整个硬件的调度,数字运算和大部分2D运算。比较困难的图形运算,比如3D运算,CPU自己是处理不了的,需要一个专门处理图形的芯片,这就是GPU了。举个例子说,我们平时用手机的时候(一般使用,不包括大型游戏、视频硬件解码等),运行应用、各种操作、屏幕画面渲染等等大都是CPU处理的。

到底是什么决定着CPU的性能
当下信息爆炸,太多的垃圾信息扰乱了我们的判断,以致很多人认为CPU的高性能就是简简单单的八核64位几个字而已,这是错误至极!

先建立概念,决定CPU的性能的因素按重要程度排名就是:架构>缓存>主频>核心数>位数。然后详细解释各个因素。

架构包含两个部分:
微架构和指令集,这两个部分都可以另写一篇长文,而且不是很好理解,所以换个不严谨的方式讲。CPU是集成电路构成的芯片,集成电路里集成了大量的晶体管,简单但绝不精确地说:晶体管数越多,CPU性能越强,而架构就可以说决定了一个CPU里面集成的晶体管数,因而架构从根本上决定了CPU的性能。举个例子看:苹果A9芯片的CPU只有双核,主频也没有三星2015年的最强芯片Exynos7420的大核高,但是性能秒杀了拥有八颗核心的Exynos7420,原因就在于A9拥有更先进的架构。

缓存,这里不做赘述,大概可以说CPU缓存越大越好

主频是影响CPU性能的很重要的因素。可以说CPU主频越高,速度越快
很多人平时只会看的核心数对CPU性能的影响绝对不小,但是实际上不如前几个因素。核心数越多CPU性能的确越强,不过前提是CPU架构、缓存、主频相差不大甚至一样。多核心的CPU最大的意义在于对多任务的处理,这里“多”不是我们平时同时开着几个应用使用,而是要上到服务器的级别的“多”,所以服务器的CPU核心数是非常多的。但是对于民用领域来讲,多核CPU意义不是很大,于是就要讲一下多核优化是什么及其现状。多核优化简单地讲就是使一个软件能用上尽量多的CPU核心,从而充分发挥多核CPU的性能优势。但是多核优化的现状是我们用的绝大多数应用最多只用到两个核心,只有少数的大型游戏才会用到四个核心,四核以上的使用非常少。换个更好理解的方式:有一个游戏,它最多用上四个核心,如果用八核CPU去运行它,多出的四个核心就是在闲置,但是这个CPU很可能因为多做核心导致单核性能不够强劲,于是就出现了四个核心不堪重负而其他四个核心只能干看着吃白饭的情况。这样单核性能在当下就显得尤为重要,而做好单核全看架构、缓存、主频了。很多厂商宣传的八核64位的CPU其实都是很烂的CPU,简单地说就是八核全开性能比不过好的CPU的一个核心,这样的CPU有什么用呢。综上:不应一味地、不理智地追求核心数。

对CPU性能影响最小的是位数。为什么说位数影响最小呢?一方面位数相对前几个因素影响确实不大,另一方面64位CPU要发挥出对32位CPU的优势必须具备以下几点条件:不小于4GB的内存(区别于外存),64位的系统,64位的软件。当前内存、系统都可以说解决了,但是很多软件还是32位的,64位CPU的优势根本发挥不出来。

CPU的功耗和降频
CPU的性能和功耗永远是仇人:性能越强,功耗必定越高。那怎么在不影响性能的前提下尽量降低功耗呢?这里就要引入这几年讨论得很热的制程工艺了。仍然简单地说:制程工艺决定了集成电路的精细程度,越先进的制程工艺制造的芯片功耗越低。当前手机芯片最先进的制程工艺是三星的14nm和台积电的16nm(越小越精细功耗也就越低)。
千万别小看功耗,这点对芯片的影响是很大的,虽然功耗不决定芯片的性能,但是功耗影响着芯片的性能。就CPU来说,CPU的温度过高的时候主频就会降低,也就是俗称的降频,这时CPU的运算速度就会大打折扣,所以功耗控制对一块芯片来说非常重要。有一个很有名的例子:2015年高通骁龙810芯片的CPU被称为“烤龙”就是因为其性能过强而制程只是20nm,根本压不住功耗,发热非常严重;因此降频也就非常严重,导致性能大打折扣,完败给架构、缓存、主频、核心数、位数几乎一致,但是采用了14nm制程工艺制造的三星Exynos7420。

当前手机CPU是肯定不能用于电脑的,给出几点不专业的理由:
1.PC的CPU,即使是很低端的,性能也远远高于手机CPU。

2.PC的CPU和手机CPU的架构是不一样的,简单的例子就是PC是复杂指令集而手机是精简指令集。硬件的搭配不是名字看上去差不多就可以随便换的,即使是同一平台更换硬件也要考虑很多问题,比如硬件之间的兼容性、硬件和软件的适配等等。



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