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盘点主流平板电脑方案处理器及厂家 作为一个平板电脑用户，在浏览网页、玩游戏时有没有遇到过不流畅，甚至失去响应的 情况？你是否有过“处理器性能不足”的猜疑？在这个ARM 处理器也已进入多核心的时代 ， 与 x86 架构 PC 处理器只有英特尔和 AMD 两个选择不同，ARM 架构的处理器有非常多的 厂商涉足——高通、三星、德州仪器、NVIDIA、意法半导体．．．让人头晕目眩。本文的最 终目的也就是为大家逐一点明当前主流平板方案所使用的处理器性能，以方便大家参考选 择。 品牌玲琅满目 双核已成主流，四核大势所趋 ARM 架构处理器的平板电脑方案开发成本较低，ARM 公司只是设计原始架构，而具体 产品则授权给如高通、德州仪器、NVIDIA、三星等研发能力突出的芯片制造商，面对不同 的用户的需求来设计出有针对性的芯片组。 但这也就导致了一个问题——产品命名复杂，大多数用户都很难分辨其中的差异，不过 不用担心，看完本文你就会有一个清晰的思路了。随着时间的推移，目前的手持设备已彻彻 底底地进入了双核时代，并正快速向四核转变。市面上在售的主流平板中不仅有采用国外厂 商芯片组的产品，也有采用国内解决方案的产品出现。接下来我们就先来介绍今天参与测试 的各款 ARM 处理器吧。 四核心组 NVIDIATegra 3 代表机型：联想 A2109、LG Optimus 4XHD、HTC One X 这是一颗值得隆重介绍的平板电脑主流 ARM 处理器。NVIDIA（英伟达）无疑是为数 不多的，在 PC 与平板电脑端均有所建树的厂商之一。而 Tegra 3 采用了4+1 核心的设计， 这种特殊的架构被称为 vSMP 技术，它会根据手机实际运行时的状态，在需要高性能时启动 四核，低功耗时则由单核来运算。根据官方介绍，Tegra 3 的 CPU 性能最高可达 Tegra 2 的 5 倍，“已达 PC 级别，赶超 PC 的 Core2 Duo T7200”。内部集成的 GeForce GPU 包含 12 个流 处理器。同时，其四核理论功耗也比双核的 Tegra 2 更低。 三星猎户座 4412 代表机型：三星 Galaxy S3、迅为 T4412、联想 K860、魅族 MX 作为全球半导体的第二把交椅的三星电子，虽然前些日子与苹果的官司中摔了跟头，但 以其雄厚的技术实力，在电子领域的发展可谓如日中天。三星最新旗舰猎户座 4412 四核处 理器堪称是当前最火热的产品之一，官方声称性能达到猎户座双核的两倍。同时功耗却仅为 后者的 80%，此外还继承了 LTE 调制解调器，进一步降低功耗。 双核心组 德州仪器 OMAP4430 代表机型：亚马逊 Kindle Fire、迅为 T4430、摩托罗拉里程碑 3、黑莓 PlayBook 德州仪器是 IT 设计领域的一座高山，尤其是在数字信号处理与模拟电路方面非常的 强劲，曾在 DSP 方面与美国国防部有着深入的合作。OMAP4430 是德州仪器的第四代主流 产品，凭借其优良的性能，因此在平板电脑产品普及率较高，明显使用TI 方案的公司较多。 瑞芯微 RK3066 代表机型：原道 N101双擎。酷比魔方 U30GT 瑞芯微可以说是国产芯片方案的领头企业，这颗 RK3066 处理器主频很高（单核心可 达 1.4GHz），同时集成了 Mali-400 MP 图形芯片，在低价国产平板中很受欢迎，可以说是秉 承了国人“高性价比”精髓的产品。国内白牌低端平板电脑方案近半数都采用瑞芯微的方案。 NVIDIATegra 2 代表机型：三 星GalaxyTab 、LG Optimus2X 第一代 Cortex—A9 架构双核处理器，Tegra—Zone中专为该芯片优化的游戏是它最 大的卖点，但不支持 Neon 指令集让它在处理 Flash 时会有些吃力，同时在理论上复杂视频 的解码性能会有所下降。所以基于这款芯片的平板方案会有些许卡顿情况。 意法爱立信 U8500 代表机型：索尼 ST25i、索尼 LT22i、联想乐 Phone S889t 这是一颗定位较低的双核处理器，生产它的目的就是满足中低预算消费者的需求，也 正是因为有此定位的处理器，才促使 ARM 双核迅速平民化，尽管在平板电脑方案中使用它 厂家并不多，但在我们的测试中，它必不可少。 高通 MSM8260 代表机型：索尼 ST26i.小米 M1S 、HTC One S 世界首款 ARM 异步双核处理器。而且它的两颗处理器无法同时工作，因此单核心频率 很高（1.5GHz），以弥补运行多线程任务时可能出现的性能不足。除此之外，内置了性能不 俗的 Adreno 220 显示芯片。 三星猎户座 4210 代表机型：三星 Galaxy Note、三星 Galaxy S2 虽然已经不是三星的旗舰产品，但在双核时代搭载这颗处理器的机型让我们深刻认识到三星 的强大，从处理器到屏幕再到内存闪存芯片，几乎机内的所有元器件都由三星一手操办，这 颗双核处理器的性能自然也就不可小觑了。在 2011 年初的时候，国内很多方案厂家都着手 开发基于该芯片的方案，但在平板电脑依然停留在苹果印象时，实际效果不佳。 平板电脑方案中与 ARM 处理器相关知识的问答 越来越多的用户和玩家开始关注基于 ARM 处理器的平板产品和技术，为此，针对大家 关注的一些知识点进行一一释答。 Q：同样制程工艺的前提下，是否 ARM 处理器的晶体管越多，性能越好？ A：如果只是针对处理器这一部分来说，的确是这样的，不然多出来的晶体管就没意义 了。 Q：我们看到同样制程的 ARM 处理器，封装尺寸大小不一，是否尺寸大的性能就一定 好呢？ A：这个说法不成立。封装尺寸和 DIE 尺寸概念不一样，例如我的 DIE 可以做到 10mm*10mm，而封装可以是 12mm*12mm，也可以是 14mm*14mm，更小的封装是为了适 应更小更薄的设备，但由于对电气性能 要求更高，成本也更高。正因为如此，封装尺寸不一样的 ARM 处理器，DIE 尺 寸有可能一样，更谈不上比较晶体管数量，所以并不能用它来判断 ARM 处理器的性能强弱。 Q：不同品牌的 ARM 处理器，会有不同的软件兼容性吗？ A：ARM 处理器厂商在 ARM 提供的架构基础上按照自己的需求进行改动是很正常的 ， 不过一般来说不会有很严重的软件兼容性问题。 ARM 处理器在平板电脑方案中也在沿袭 PC 高频多核化的路线 从规格表中我们不难看出，当前主流的双/四核 ARM 处理器频率都已经接近，甚至部 分产品已经突破 1.5GHZ 大关，而在即将到来的 cortex-15 架构时代，2GHZ 将成为 ARM 处 理器的新标尺。短短两年多的时间里，平板电脑的处理器频率就实现了飞一般的突破，这种 情况我们曾经在 PC 端也看到过，所以，现在正是平板电脑方案商发展软硬件发展的黄金时 代。不过，通过制程这一参数可以看到，各大方案厂商的研发脚步并不一致，未来方向可以 确定为高频多核心，但其过程中可能产生的副作用也不得而知，这也是平板电脑独有的精彩 看点之一。 平板电脑方案主流处理器测试方案解读 其实任何平台的测试都存在一定的客观因素影响，无论是使用测试软件还是游戏测试。但测 试软件作为第三方数据量化软件，分数可以直观地在各款产品中进行对比，还是有一些参考 意义的，而至于如何充分发挥各个平台的真正实力，就看设备厂商各自的 ROM 设计功底了 。 当然，测试成绩不仅仅是处理器的性能体现，也会受到系统版本、屏幕分辨率、内存频率及 容量等多方面影响。大家需理性看待测试成绩，我们也会对每一项测试的可参考度进行评价 ， 最高为 100%。 综合性能：四核表现“逆天”，高频双核成主流 成绩可参考度：70% 测试软件：安兔兔 它已经算是一款老牌安卓平台综合性能测试软件了，新版本对多核处理器进行了优化 ， 能准确反映出核心数量所带来的原始运算性能差异。不过它的 GPU 测试部分对运算能力的 要求比较落伍了，因此大多数产品都能获得很强的表现。 NVIDIA TEGRA3 与三星猎户座 4412 在安兔兔测试中的表现只能用“逆天”来形容，处 理器性能远远超出其余双核产品。不过需要注意的是，它们的 GPU 表现并没有与其他产品 拉开差距，我认为造成这种情况的原因来自测试软件。 在双核处理器当中，高频率就意味着高性能，猎户座 4210、瑞芯微 RK3066 的性能与 其他产品拉开了一定的距离，而高通 MSM8260 则吃了“胶水双核”的哑巴亏，性能表现不仅 如人意。 网页浏览：还无法完全利用四核心 成绩可参考度：75% 测试软件：Vellamo 这是安卓平台上为数不多的网页浏览基准性能测试软件，包含 HTML5、Flash、javascript 等主流脚本测试，基本上能体现现实中的使用感受。 无论智能手机还是平板电脑，现在都足以替代 PC，成为我们浏览网页更便利的选择， 因此，这方面的性能测试我们自然不能马虎。而在网页浏览性能测试中，四核处理器并没有 像安兔兔测试中那样有很明显的领先幅度，我认为原因依然在软件端，因为目前无论是各类 浏览器还是测试软件，都无法完全利用四核处理器的性能。但问题必须以可持续发展的角度 去看待，在这个手持设备软硬件发展都处于高速期的时代，我认为很快就能看到可以完全利 用多核心资源的网络应用出现，毕竟现在已经逐渐开始普及四核。 运算性能：核心数量与频率压倒一切 成绩可参考度：80% 测试软件：Linpack for android 这是一个纯粹的数学运算测试工具（利用高斯消元法求解一次元稠密线性代数方程组） ， 以此数据来评估处理器的单 /多线程浮点运算性能。这是一个跨平台的软件，在 PC 上也可 以使用。 选择这个软件来测试的最大目的就是展现多核心直接的差异，尤其是与单核直接的差 距。在单核心性能差别不算特别明显，甚至有些落后的情况下，四核处理器的性能在多线程 测试中体现出了惊人的优势，毕竟目前的四核处理器不仅核心数量占优，而且频率上也丝毫 不落下风。而在双核处理器当中，频率成为了评判性能优劣的最大标准。 1.6GHZ 的瑞芯微 RK3066 和 1.4GHZ 的猎户座 4210 成绩领先于其他处理器。虽然 ARM 处 理器的品牌繁多，但由于源自相同的架构，所以原始性能上的差异用频率就可以直接体现出 来了。 GPU 性能：多核=高性能 成绩可参考度：95% 测试软件：GLBenchmark 这款测试软件有一个最公平的设置-offscreen 模式。在这个模式下，即便设备不支持 1280*720 分辨率，测试软件出会将屏幕关闭，强制 GPU 按照此分辨率来进行 OPENGL ES2.0 性能计算，这也就意味着它可以更公正地测试出 GPU 的真实性能。 测试结果在我的意料之中，与处理器相同，GPU也同样需要多核才能发挥出更强的性 能，这一点其实与 PC 端也是出奇一致的。虽说在 OFFSCREEN 模式下我们无法看见实际测 试画面，但采用多核 GPU 的产品均具备了畅玩目前所有 3D 游戏的实力（在《永恒战士 2》 、 《黑暗领主》等游戏体验中均验证了这一观点）。 在四核处理器产品中，TEGRA3 以比较明显的差距输给了猎户座 4412，这样的成绩让 我 有 点 意 外 ， 因 为 在 实 际 游 戏 中 我 并 未 感 觉 到 两 者 之 间 有 明 显 的 不 同 ， 当 然,GLBENCHMARK 给出的是理论运算之，而且还设计到游戏优化等问题，大家需要理性 看待测试数据。 介绍完了处理器之后，下面再说一下国内主流平板电脑方案厂商各自产品的优缺点： 迅为电子：迅为主打的平板方案是三星 Exynos4412，有核心板和整版两种形式。也是目前 少数可以提供演示样机的平板方案公司。迅为的合作模式比较灵活，可以定制 OEM 和整机 PCBA。他们的平板设计大多基于已有核心板方案，所以周期很短，一般在一个月以内。 优点：有成熟产品和多套量产方案，品质经过验证，且周期较短。 缺点：只提供 Android4.0 原生操作系统，不提供软件定制服务。 服务：提供一年硬件和系统升级，中规中矩。 飞图科技：这个名字大家可能比较陌生，但他们的产品很多人都在用。作为金立手机的 OEM 厂商，飞图在射频模块、智能板卡设计、生产制程、元件选择等方面都有着非常丰厚的经验。 优点：公司在智能机领域颇具影响力，产品种类丰富且对 OEM研发、制造有成熟的流程。 E人 E 本：除了销售成熟的平板产品外，E 人 E 本也在积极从事行业平板方案设计。众所周 知，E 人 E 本在手写输入方面有着很高的研究。而且所处理器方面也有较多选择。目前常用 的是飞思卡尔的 IMX53 和高通的 MSM8660。 与平板电脑方案商合作需要注意的几个细节： 1.合作方式 按照方案厂商最终提供给用户的产品形式，设计可分为 OEM、ODM 和 PCBA。 OEM 设计：Original Equipment Manufacturer。在这种模式下，用户只需提出对产品要 求，设计公司会严格按照目标需求进行产品开发、测试、生产等全部工序。可以理解为贴牌 生产。基本流程：用户提出需求->设计公司进行技术评估->生产样机->测试通过->批量生产 ->交付客户。 值得注意的是，在这种模式下，设计公司一般不会提供给需求用户完整设计资料，而 是提供成型的产品。 OEM 设计适合有分销渠道但没有成熟技术开发能力和生产加工能力的企业。 ODM 设计：Original Design Manufacturer 即委托设计。设计公司会根据用户需求设计出相应 的软/硬件方案。不同于 OEM，在 ODM 模式下，设计公司为用户提供的是项目最终设计图 纸及程序源码等文件，而不是整机产品。 ODM 设计：用户提出需求->设计公司进行技术评估->软/硬件设计->生产样机->资料交 付。 ODM 设计适合有成熟生产加工能力但没有成熟技术开发能力的企业。 PCBA：这种模式下，设计公司直接为用户提供已定型的 PCB 板卡，用户拿到板卡后 需按照板卡接口及形状另行设计模具并开发适合应用的软件程序。 值得注意的是，这种模式成本很低，而且形成产品很快，是山寨数码产品曾广泛使用 的模式。其问题在于设计方提供的板卡形状、功能都不可变，在应用方面受到一些局限。 2.合作周期 合作周期分为：设计周期和测试周期，一般笼统的写“工期”就需要注意了。一般平板电脑 方案的设计周期在 1-2 个月，测试周期要根据功能测试、环境测试、运行时间测试等具体确 定。 3.合作费用 一般的方案公司会把开发时间作为重要参考依据，而不是项目难度。方案往往选择时间 短且做过类似设计的项目来接。有些项目并不是他们没有能力开发，但因为考虑到开发周期 会很长，所以宁可不接。以之前和北京迅为合作的 4412 平板项目为例，4412 的 CPU+3G+WIFI+GPS，设计周期一个月，开发费用在 30W 左右。数据仅供参考。 4.样机交付 一般方案公司设计好方案后会生产 2-3 片样板，包括测试定位孔、验证系统稳定性等，这项 不需额外支付费用，但要确认好各项指标，签订《验证结果认可书》后，如果再要修改设计 文件，就比较麻烦了。 5.方案商选择 建议选择有成型产品的方案商并实地考察其研发、生产、测试能力。不要仅凭网站上的图片 介绍和电话联系。在合作咨询之前，要先准备好项目的功能详单，这是方案公司衡量工期与 价格的最重要依据。合作过程中要定期考察项目进度，以免耽误交付日期。