初学者必读:六大平板主流双核芯片解析

导语：老态龙钟的X86架构因其臃肿的身躯 与庞大的耗电量而无法占领平板电脑这块新兴的移动平台。反观ARM公司，自从07年借着iPhone这块坚实的踏板，它便在移动处理器平台为自家同名的 ARM架构打下一片江山。如今，随着ARM Cortex A8架构的渐渐老去，支持多核心的ARM Cortex A9架构焕发一片生机。

　　随着春天的步伐，象征芯片的种子在香港电子展这片肥沃的土地里开花结果。这次展会上，多款国产新型SoC芯片面世，而这些处理器大打的金子招牌则是双核心。

 

六大平板主流双核芯片解析

　　其中具有代表性的产品包括新岸线的NS115设计方案，它采用cortex A9架构，主频高达1.5GHz，还有瑞芯微的双核RK3066，同样采用cortex A9架构。这些SoC处理器的面世，意味着移动平台的双核时代即将到来，并且必将带来新一轮的平板降价风潮。

　　港展还没过去一个月，可市面上内嵌双核“处理器”的平板电脑就已经层出不穷了。并且平板市场价格也在毫无悬念的下降着。如今我们甚至花399元就能买到单核的平板电脑，而双核平板最低也才699元。

　　面对单、双核平板越来越接近的价格，一个严峻的问题摆在消费者面前，那就是如何抉择到底购买单核的还是双核的平板电脑。通过芯片产业的发展趋势与性能差异，可以断定双核“处理器”才是王道。、

双核优势一·更加高效节能

　　人们通常会以为处理器核心是一个耗电体，如果增加一个核心就多了一个耗电体，从而降低了平板的续航时间。其实不然，双核处理器可以比单核更省电。打个比 方，假设一个人在井边费尽全力的打水，打完一桶水需要花五分钟。但如果两个人同时打一桶水，那么两分钟便可完成，而且毫无负担。这是因为两个人分担了水的 重量使打水的效率提高了。

 

人就好比处理器核心，人越多水提的越快，体力消耗的越少

　　人就好比处理器核心，一个满负荷运作的处理器，如果多了一个核心来分担任务，不仅核心的处理压力会降低，任务处理速度也会变快。当双核快速完成任务进入低能耗状态时，便达到省电的目的。

　　以移动处理器厂商英伟达为例，其双核处理器Tegra 2就比其单核版的功耗少了近40%。

　　双核优势二·更强的多任务处理能力

　　多任务处理能力对于用户有着至关重要的作用。比如当我们拿着平板电脑玩游戏，中途需要发一封邮件，于是便通过多任务功能切换到邮箱界面，此时处理器不仅 运行着邮箱应用而且还在运行着屏幕上没显示的游戏，以便用户随时切换回来。如果处理器承受不了过多的任务，那么轻则程序自动关闭重则死机。

面临多个任务时，人会很吃力乃至效率底下，处理器也是一样的

　　目前，几乎所有平板电脑都使用智能操作系统，尤其以苹果iOS与Android系统居多。他们有一个共同点，就是支持多任务同时运行。但是同时运行多个 任务是非常消耗处理器资源的，所以单核处理器面对多任务时会比双核吃力很多，就好比一个人要同时打两桶水肯定会比两个人同时打一桶水吃力一样。

　　双核优势三·更流畅的操作体验

　　单核心处理器在满负荷处理任务的时候，是很难再运行另一个任务的，所 以在这种情况下机器会产生卡顿现象，降低了用户的操作体验。而双核处理器通过合理的规划任务，使得在一个核心工作时，如果需要运行新的任务，系统会立刻分 配给另一个不在工作的核心来完成它，所以有效避免了卡顿现象。 
第3页：概念详解 SoC处理器的误区

　　
知道了双核处理器的优势，下面笔者将为大家介绍几款当今主流厂商所生产的SoC方案。但在开始前，需要先给大家普及两个知识点，方便大家理解。

　　·SoC(System on a Chip)片上系统

　　也许细心的网友已经发现，笔者在第一页最后一段的结尾处，把“处理器”这三个字打上了引号。因为我们通常称呼的高通QSD8255，德州仪器 OMAP3630，苹果A5X等，这些其实都不叫处理器，而有些时候一些媒体为了方便读者理解才这样称呼，严格上讲叫它处理器是错误的，而应把它叫做 SoC片上系统。

 

SoC片上系统已经不单单属于处理器的范畴

　　它集成了通用处理器的CPU，图形显示核心，内存控制器等重要组件。所以它不像传统pc上的CPU，而是更像去掉了主机箱的主机。由过去PC上的经验，我们可以得出这样一个结论，CPU和GPU是评定一款SoC片上系统总体性能好坏的两个重要因素。

　　·ARM的定义：

　　一说起ARM，也许 对于很多人还很陌生。其实它不仅代表着著名且低调的英国微处理器设计企业ARM(Advanced RISC Machines)公司，同时还代表由该公司研发的处理器ARM架构。但是与英特尔的处理器自家设计，自家制造不同的是，ARM公司并不自己生产处理器， 而是把自家先进的处理器设计方案以授权的方式高价卖给了其它具有处理器生产能力的芯片制造商。

ARM公司把ARM11处理器之后的产品更名为Cortex

　　如今，因为ARM架构的处理器具有功耗低，体积小，自由性等特点，顾成为如手机，平板电脑等移动设备上绝大多数的处理器架构。

　　目前，ARM公司研发出了多种处理器架构，其中主流的且支持多核心的为Cortex A9架构。

　　明白了上面两个定义，笔者下面就为您介绍目前主流双核处理器与它们所搭载的平板。

做为业界知名的显卡生产厂 商，Nvidia制作的移动平台处理器也毫不逊色，优秀的图形渲染能力是它的特点。在双核SoC处理器方面，Nvidia称自家的图睿(Tegra 2)双核处理器为全球首款双核CPU，我们不拘泥于它是不是首款双核CPU，而让我来介绍一下它的性能。

　　·Nvidia Tegra 2双核处理器性能解析 ：

 

Tegra 2处理器技术解析

　　该款处理器采用的是ARM Cortex-A9架构双核处理器，基于40nm制程，最高主频可达1.2GHz，并搭载512M/1G DDR2内存，支持Android 2.2及以上系统。虽然该款处理器已经上市一年多，但从性能来看依然是目前双核处理器中的佼佼者。

　　·Nvidia Tegra 2双核处理器图形系统：

　　Nvidia Tegra 2处理器的图形系统采用八个英伟达精视GPU，支持OPENGL 2.0/1.1，OPEN VG标准。官方称，该款处理器的图形性能是前一代Tegra处理器的2-3倍。下面我们再来看看它的3D图形性能。

　　多边形输出率：71M/s

　　像素填充率：120M/s

　　搭载Nvidia Tegra 2机型：MOTO XOOM

　　MOTO XOOM平板电脑是摩托罗拉在平板电脑市场上的开山之作。因为XOOM是第一款搭载双核SoC处理器的平板，顾在还没上市的时候，就已经得到了市场极高的知名度，所以下面笔者就介绍一下这款产品。

MOTO XOOM

　　MOTO XOOM采用主频为1GHz的Tegra 2双核处理器，1GB内存，32GB存储空间，屏幕为10.1英寸的多点触控电容屏。该产品不仅支持3G，同时加入了4G LET的支持。XOOM还配备前置200万，后置500万像素的双摄像头，搭载Android 3.0操作系统。它的待机时间长达10小时。

　　编辑点评：

　　Nvidia Tegra 2处理器一经面世，便为平板电脑产业注入了一剂强劲的兴奋剂，众多平板厂商纷纷推出该平台的平板产品，而且价格都不低，消费者也在紧密关注Tegra 2的动态，这表明市场对于Tegra 2处理器的性能充分认可。

在移动SoC领域，三星凭借自家Exynos猎户座SoC芯片不错的性能而博得业界的认可与用户的青睐。Exynos源自希腊文字exypnos，意思是智慧，而我们所说的猎户座，则是该系列芯片的中文开发代号(英文译为Orion)。

　　Exynos4210 SoC芯片性能解析：

 

三星Exynos 芯片

　　Exynos4210与Tegra 2SoC芯片采用了相同的双核Cortex A9架构，处理器主频为1.2/1.4GHz(随搭载移动设备而定)，采用45nm制程，支持DDR2，LPDDR2或者DDR3内存。

　　Exynos4210 SoC芯片图形处理单元：

ARM Mali-400 MP架构

　　Exynos4210所搭载的图形处理器单元为ARM Mali-400 MP。是世界上第一个符合OPENGL ES 2.0标准的多核GPU，它可将二维和三维加速性能扩展到1080像素的分辨率，并传承了ARM在功耗和性能方面的领先地位。

　　搭载Exynos4210的机型：

　　同样采用该款处理器的机型有：Samsung Galaxy S II, Samsung Galaxy Note, Samsung Galaxy Tab 7.7, Hardkernel ODROID-A, 魅族 MX, Cotton Candy by FXI Tech。

　　三星P6800平板电脑是目前三星比较热销的一款机型，在平板电脑行业中也有很高的知名度，下面就介绍一下这款机器。

Galaxy Tab P6800

　　Galaxy tab P6800采用7英寸Super AMOLED Plus显示屏，分辨率为1280*800，处理器为Exynos4210，主频1.4GHz，1G内存，支持3G上网并可以接打电话。该机拥有前，后置 摄像头，分别为200万和300万像素，电池容量为5100毫安。

　　编辑点评：

　　Exynos4210可以说是一款能够把自身魅力传染到所搭载设备的芯片。我们细想想，像三棒时下的街机“盖世兔”手机，三星的Galaxy Note与Tab 7.7，以及魅族的MX无不是市场的焦点，而他们所搭载的处理器皆为Exynos4210。

德州仪器(Texas Instrument简称：TI)是一家来自美国的模拟电路技术部件与半导体制造商。其生产出来的芯片应用在民用和军用的多个领域。

　　OMAP4430芯片性能解析：

 

OMAP4430芯片方案(图片来自于网络)

　　OMAP4430芯片采用双核Cortex A9架构，主频达到1GHz，性能是前一代ARM Cortex-A8架构的1.5倍，并采用45nm制程，支持OPENGL ES2.0/1.1和OPEN VG标准并搭载LPDDR2内存控制器。

　　OMAP4430芯片图形处理单元：

　　相信OMAP4430的图形处理单元大家都略有耳闻，它和苹果iPad所采用的A4芯片拥有相同的图形处理单元-PowerVR SGX540，属于第五代PowerVR产品，采用TBR渲染模式，支持H.264解码。

　　多边形输出：28M/s

　　像素填充率：500M/s

　　搭载OMAP4430芯片的平板机型：Kindle Fire

　　Kindle Fire是亚马逊于去年9月28日发布的一款平板电脑。该机器凭借低廉的价格与主流的性能迅速迎来市场的购买热潮。下面笔者就为大家介绍一下这款机器。

Kindle Fire真机

　　Kindle Fire中文名为烈火，它采用TI的OMAP4430处理器，拥有一块7英寸的IPS广视角电容屏，分辨率为1024*600，并搭载深度定制的 Android 2.3(姜饼)操作系统。该机拥有512mb内存以及8GB存储空间，拥有8小时的续航时间。

　　编辑点评：

　　德州仪器近些年生产的芯片在平板电脑市场的占有率还算蛮高的，尤其是自家的4430处理器，随着Kindle Fire的热销也博得市场的认可，相信未来的德仪会越走越好。

Amlogic(晶晨)是一家无晶圆片上系统(SoC)半导体公司，总部位于美国加利福尼亚的圣克拉拉。AML8726-MX芯片方案是晶晨旗下新一代芯片产品，在近期的蓝魔新款平板中，曝光了该处理器的性能。

　　晶晨AML8726-MX芯片性能解析：

 

晶晨AML8726-MX架构图

　　AML8726-MX芯片采用ARM Cortex-A9双核架构，拥有40nm制程工艺，最高频率可达1.5GHz，并具备NEON协处理器，二级缓存为512KB，并且支持Adobe Flash Player 10.2与OpenGl ES2.0，拥有DDR2和NAND/NOR的内存控制器。

　　晶晨AML8726-MX芯片图形系统：

　　AML8726-MX芯片所采用的图形系统与三星的Exynos4210同为ARM自家的Mali-400 MP图形处理器，共有两个图形核心(Exynos4210有4个)。据悉，晶晨AML8726-MX方案的双核Mali-400 GPU，运行频率将超过400MHz。

　　晶晨AML8726-MX芯片搭载机型：

蓝魔W17 pro

　　蓝魔W17pro是一款刚刚上市没多久的机型。采用晶晨的AML-8726MX魔蝎双核CPU，主频最高可达1.5GHz，性能是前代产品的三倍，搭载1GB DDR3内存，屏幕采用1024*600的电容屏，尺寸为7英寸，支持最高五点触控。拥有一颗前置摄像头。

新岸线是一家致力于宽带无线通信与广播技术、IC设计、视频与图像技术的高科技企业。该公司还推出了完整的平板电脑和智能手机解决方案。面对国产芯片行业略显浮躁的产品设计，新岸线力求设计生产性能稳定，优化得当的精品芯片来铺设未来的新品。

　　新岸线NS115芯片性能解析：

 

NS115解决方案图示

　　新岸线NS115芯片采用双核的Cortex A9架构，拥有高达1.5GHz的主频与512KB二级缓存，采用40nm制程工艺，支持OpenGl ES 2.0，OpenGL ES 1.1和OpenVG 1.1。还支持32位的LPDDR2/DDR3内存。

　　新岸线NS115芯片图形系统：

ARM Mali系列处理器列表

　　新岸线NS115芯片依然采用ARM自家的Mali400移动显示芯片组，拥有双核GPU，支持Flash 硬解码。上图，Mali400在ARM显示芯片家族的排名，其中Mali-T658还没应用到产品，而Mali-T604也只有一款SoC处理器在用。从 以上数据中我们能感觉到Mali400是一款性能主流的显示芯片组。

　　搭载NS115芯片的机型介绍：

　　日前，国内知名品牌"爱可"透露了旗下最新推出的一款平板电脑“C908”。该款产品所搭载处理器就是新岸线的NS115芯片。

爱可C908

　　爱可C908使用9.7寸分辨率为1024*768的电容屏，拥有1G DDR3内存，机器支持蓝牙3.0和WiFi无线功能，拥有6900毫安超大容量电池和130万像素摄像头。机身尺寸为242*184*12mm。

　　编辑点评：

　　做为新岸线奉献给用户的诚意之作，NS115芯片凭借出色的性能表现，相对较低的功耗与低廉的价格，预示着双核平板的普及风暴即将到来。

在香港电子展期间，为了宣传新款双核Rk3066 SoC处理器，有很多媒体被邀请参观瑞芯微展台。该款处理器凭借主流的频率与四核显示核心的组合，获得了业界的关注，下面我们就来了解一下这款处理器。

　　Rk3066SoC处理器性能解析：

 

瑞芯微RK30**系列芯片

　　Rk3066SoC处理器采用双核ARM Cortex-A9架构，最高主频可达1.4GHz，采用40nm制程，支持多种内存类型，如DDR3，DDR2和 LPDDR2，还支持OpenVG 1.1， OpenGl ES 1.1/2.0。

　　RK3066SoC处理器图形系统：

　　RK3066所采用的图形系统为ARM Mali-400 MP，该款图形系统支持采用多核GPU，所以瑞芯微为其搭载了4个GPU。支持1080P多格式视频解码，并且支持立体3D H.264 MCV视频编码。嵌入式HDMI 1.4a，支持3D显示。

　　RK3066搭载平板电脑介绍：

原道N90

　　原道N90双擎版平板电脑采用了RK3066双核方案，这款机器与其前代N90的外观并无太大区别，但是因为升级了RK3066SoC双核处理 器，所以性能有了大幅提升。该机尺寸为234*148*9.5mm，重量为609g，采用了9.7寸的IPS硬屏，分辨率为1024*768.搭载 Android4.0.4操作系统，拥有1G DDR3内存，电池配备了8000毫安的锂电。

　　编辑点评：

　　记得苹果新iPad发布会之后，人们关心起了SoC处理器的显示核心数，由此作为评定其优略的重要指标，如今 国产平板也拥有了和新iPad数量相同的显示核心，虽然这不能代表性能就能赶超iPad，但是也充分证明了国产厂商突飞猛进的芯片制造实力。

在香港电子展上，以新岸线为首的国产双核SoC处理器可谓是大放异彩，多款新品双核如约面世。值得欣慰的是，从这些新的SoC处理器中，我们不仅看到了更强大的性能，而且也注意到国产芯片厂商对于移动处理芯片制作的诚意与认真的态度。

 

   国产厂商近期推出了价格低廉，性能实在的新品体现了其诚意但是，诚意归诚意，认真归认真，国产芯片厂商还需要意识到自身的诸多不足，而这些不足如果不立刻改正的话，对于未来的发展，必定将是个定时炸弹。下面笔者就来归纳一下国产处理器的优势与略势。

　　国产SoC处理器的优势：

　　1.高性价比：拥有低廉的劳动力与原材料成本，使得产品整体成本相比国外大牌厂商来说有所降低，更具性价比。

　　2.性能不再非主流：随着技术不断进步，性能逐步提升，国产处理器能够推进其在平板市场的重要地位。

　　3.功耗低：国产SoC处理器在功耗方面的表现始终是不错的，希望在双核领域能够保持这个优势。

　　国产SoC处理器的不足：

　　1.受山寨平板厂商牵连：山寨厂商平板产品的定位是低端廉价的，所以它们不愿意在平板上多花一分钱。为了控制成本，他们不会选择好的主板材料，可好马还要配好鞍呢，有了价格低廉性能实用的国产SoC处理器却搭配了极其垃圾的主板，触屏等配件，那么SoC处理器怎能施展它的全部性能呢？

　　2.缺乏后期优化调试：不管是国内还是国外的处理器，想要拥有良好的兼容性与稳定的性能，产品在研发出来之后，对其进行优化和调试工作必不可少，但是由于各种原因，国产厂商在这方面做的还不够，这也是为什么在主频，内存和系统一样的情况下，不同处理器却有着相差悬殊的操作体验。

乔布斯在10年的iPad发布会上，指出平板电脑为后PC时代产物

　　平板电脑自10年初至今，刚刚走过了2个年头。做为后PC时代的重要产物，它的市场需求必将继续扩大，从而推动SoC芯片需求的增长。所以，只要厂商用心做让大众满意的处理器，那么市场必定会为它买单的。

瞅完国内，让我们再来看看国外的移动平台芯片大厂，其实细心数数总共也就那么几家：英伟达(Nvidia)，高通(Qualcomm)，德州仪器(TI)，三星(Sumsung)和苹果(Apple)。

　　这些大厂的SoC芯片有一个很大的共同点，那就是都购买了ARM的授权从而生产采用ARM Cortex架构的SoC芯片。此举的好处在于通过花钱，得到了顶尖的芯片设计架构，通过优良的制作工艺从而生产出自家的SoC芯片，方便，快捷，高效。

　　可问题是目前ARM垄断了移动平台SoC芯片的核心技术——处理器架构。那让我们试想一下，如果某一天ARM公司不再更新芯片的架构了，假如他们已经才思技穷了，那么这些芯片厂商该如何应对呢？

 

假如ARM不更新，厂商面临的两难选择

　　·固步自封，从此不再更新自己的SoC芯片？

　　不可以，否则早晚会被其它厂商的竞争所淘汰。

　　·重新设计一个自家的架构？

　　会因毫无设计经验与巨额的投入而拖垮整个公司，所以也不可行。

　　以目前的状况，一但ARM不再更新架构，那么所有的芯片厂商便会进入群龙无首的状态。所以，依笔者观点，架构的核心技术问题，甚至还包括图形系统的核心技术问题，将会是困扰芯片厂商的首要问题。

如今，虽然双核处理器的性能比单核有了质的的飞跃，但是我们不难发现一个现象，就是平板电脑所用的SoC和手机是完全一样的，如用在三星手机Galaxy S2上的Exynos 4210同时也用在平板电脑Galaxy P6800身上，苹果iPad 2上的A5处理器同时也用在iPhone 4S上，等等。

　　但笔者认为，随着iPad 3在业界首次采用2048*1536的视网膜屏幕，势必会带来其他平板厂商的跟风效应，从而使整个平板电脑产业进入高清化时代。但是相比手机，平板更大的 屏幕与更高的分辨率一定会对芯片产生前所未有的性能需求，那么拥有一颗高于手机处理能力的SoC芯片便成为一个迫在眉睫的问题。未来处理器的发展形式将会 是怎样的呢？下面，笔者就来谈谈自己的看法。

　　发展方向一：提升芯片工艺水平

 

即将面世的英特尔Ivy Bridge处理器采用先进的22nm工艺

　　近日，苹果更新了部分iPad 2代的处理器制程到32nm工艺，不仅带来了续航能力的提升，而且还降低了机身的发热量与制造成本。苹果此举，意在为该公司未来的移动设备所采用的新核心 工艺打基础，从目前来看，效果还是很明显的。由此看来，通过提升SoC处理器工艺是未来发展的一种方向，目前28nm工艺与22nm工艺的移动处理器研发 项目已经上马，不久的将来便会与广大用户见面。

　　发展方向二：增加核心数量

　　华硕(Transformer Prime)TF-201平板近期的关注度很高，因为它是国内唯一一款在售的4核平板。而该产品最大的卖点便是拥有怪兽般性能的Tegra 3四核处理器。由此看来，随着未来平板对于处理器的性能提出更高要求，提升核心数量是一个简单易行的措施。

　　发展方向三：优化架构

　　从众多移动芯片厂商拥抱ARM架构，而对X86架构不屑一顾的情形来看，针对移动芯片体积小，效率高的特点对架构进行优化显得尤为重要，而这也是ARM架构的优势所在。目前其Cortex系列最强的移动SoC架构为Cortex A15。

　　发展方向四：云计算

云技术是当今比较热门的新技术

　　云计算就是利用无限传输技术使用户通过在设备上发送操作指令，之后便享受到来自另一端对该任务的处理服务。这是近些年才兴起的概念，但是不排除会在将来实现。

　　发展方向五：由国产厂商引领芯片技术发展

　　随着如新岸线，瑞芯微等国产厂商在芯片技术方面的不断进取创新，不排除未来他们将成为全球移动芯片领域的标杆，从而引领整个芯片行业的技术发展。