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1、高通全系列手机处理器深度解析在移动智能时代来临后，手机处理器在智能手机中将扮演越来越重要的角色。今天，我们就带大家来详细了解下市场占有率最高的高通处理器，除了介绍其最新的产品以及技术，还将直面不可回避的非议和质疑。写在前面继上周我们网易手机频道为大家带来 NVIDIA Tegra 系列手机处理器芯片的深度解析之后，引发了网友对手机处理器芯片的强烈关注，并积极参与讨论。我们接下来将继续就手机处理器芯片这个话题展开深入探讨，今天我们要为大家剖析的是，目前市面上平台覆盖最广、产品系列最全、市场占有率最高的高通处理器，当然还有关于其扑朔迷离的非议和质疑。智能手机的核心手机处理器当然，为了更加真实客观地
2、了解高通手机处理器产品的相关内容，我们网易手机频道也就网友所关心的一些问题和质疑采访了高通资深产品经理王宇飞博士。高通资深产品经理王宇飞博士关于高通处理器和 ARM 之间的关系正式介绍高通处理器之前，笔者认为还是先来大致了解下高通和 ARM 公司之间的关系。在之前的文章中我们也介绍过 ARM 公司以及相应的 ARM 架构，实际上，包括高通在内所有终端手机芯片厂商的手机处理器产品的底层都是基于 ARM 指令集研发的，就如同 PC 处理器均采用 x86 架构的道理一样。ARM 公司授权提供核心指令集以及相应的架构，比如广泛应用的 Cortex-Ax 系列核心架构就是 ARM 所研发的，其他芯片厂商
3、或直接拿来使用，或基于现有的架构进行二次定制修改，而像高通这样的公司则选择基于 ARM 指令集进行深度开发，从而形成自己独有的核心架构。在手机处理器领域占据核心作用的 ARM 公司关于两者之间的关系，通过一个关于汽车的比喻或许能够更好的理解。ARM 公司所授权的核心架构就好比汽车的发动机，手机终端芯片厂商就好比汽车厂商，它们可以凭借自己的技术优势，针对相应的市场需求制造出不同性能、不同功耗的汽车，而基于何种发动机进行研发生产，很大程度上就已经决定了这台车能跑多快。可以说 ARM 公司所提供的指令集以及内核架构，在手机处理器制造上有着举足轻重的作用。高通在手机处理器行业取得了世人瞩目的成就此前，
4、很多人了解高通公司或许跟其主导制定的 CDMA 网络技术标准，以及所独有的CDMA 和部分 WCDMA 专利有关。作为全球最大的无线芯片企业，高通凭借其创新精神以及多年积淀的技术优势，在无线通讯行业所取得的成就是令人瞩目的，而在进入手机处理器行业后短短几年也取得了同样令人震惊的业绩，在手机处理器行业的地位和重要性堪比 PC 平台的英特尔。高通手机处理器系列产品布局目前，高通已将旗下的手机处理器统一规划为 Sanpdragon(骁龙)品牌，针对不同的市场以及产品本身的需求，又将其分为 S1、S2、S3 以及 S4 这四大系列。其中 S1 针对大众市场的智能手机产品，也就是我们所熟知的千元内智能手
5、机；S2 针对高性能的智能手机和平板电脑；S3 在 S2 的基础上对多任务以及游戏方面有更大提升，其中非议最多的 MSM8x60型双核处理器就属于这个系列；S4 是高通最高端，同时性能也最强的处理器系列，其中的双核以及四核产品主要针对下一代的终端产品，包括 Windows8 平板等。高通 Snapdragon 品牌产品布局路线图高通 Snapdragon 品牌产品布局路线图高通 Snapdragon S1 处理器：面向低端智能产品高通 Snapdragon S1 系列处理器包括 QSD8650/8250，MSM7627/7227，MSM7627A/7227A以及 MSM7625 /7225,
6、MSM7625A/7225A，它们均采用 65nm 工艺制程，最高配置 1GHz 主频以及 Adreno 200 图形处理器。面向入门级的 Snapdragon S1 系列产品由于高通拥有核心 CDMA 专利，因而 S1 的每个系列均包含两个型号，比如QSD8650/8250，区别就在于前者可同时支持 CDMA 和 WCDMA，而后者则只支持 WCDMA。这一系列中数 QSD8250 最具代表意义，东芝在 2009 年推出的全球首款 1GHz 智能手机 TG01 就是采用这款处理器，后续包括 HTC G7(网购最低价 1799.0 元)以及索尼爱立信 X10 等明星机型均采用这款处理器，QSD
7、8250 的量产标志着智能手机正式进入 GHz 时代，同时手机处理器的竞争也开始进入白热化阶段。QSD8250 的量产标志着手机处理器进入 GHz 时代虽然同属于 S1 系列，但这些型号在核心配置上依旧所有区别，其中 QSD8650/8250 采用 Scorpion 架构研发。不同于其他公司单纯使用基于 ARM v7 指令集架构设计的 Cortex-A8 构架，高通在 Cortex-A8 架构基础上加入部分乱序执行能力，从而形成自己的 Scorpion架构。相比 A8 架构，在相同主频下 Scorpion 架构能节省 30%左右功耗，或者消耗同等功耗时性能提升 25%，这也是当时高通处理器能够
8、领先于其他同级产品的主要原因。高通 QSD8x50 处理器拥有 64KB 一级缓存以及 640KB 二级缓存，最大支持 512MB DDR内存，视频解码方面内置 DSP，支持 720P 的 H.264 格式硬解。凭借其出色的性能、优良的功耗控制以及良好的兼容性，为高通今后在手机处理器行业所取得的成就奠定了坚实的基础，包括后续亮相的所有基于微软 WP 平台的手机，几乎无一例外全都采用高通平台的手机处理器。高通基于 ARM 指令集研发的 Scorpion 架构而 MSM7627/7227 采用 ARM11 架构，主频设定为 600-800MHz，尽管 MSM7625/7225 也采用 ARM11
9、架构，但主频仅为 528MHz。而 MSM7627A/7227A(主频为 800MHz-1GHz)和MSM7625A/7225A(主频为 800MHz-1GHz)均采用 Cortex-A5 架构，虽然是 Cortex-Ax 家族中最低端的，但性能上优于 ARM11 架构，因其功耗较低以及单位功耗的效能高，在千元内智能手机市场得到了广泛的使用。随着智能手机硬件的快速发展，虽然目前看来高通 Snapdragon S1 系列处理器在性能以及生产工艺方面已经显得有些格格不入，但因其低廉的价格以及特殊的市场定位还是能够在较长一段时间内出现在我们视野中。高通 Snapdragon S2 处理器工艺改进/主
10、频提升虽然一代产品取得了较大的成功，但由于采用较为初级的 65nm 工艺制程，高通Snapdragon S1 系列处理器在功耗以及发热控制等方面开始为人们所诟病。随后，高通推出了采用 45nm 工艺制程的第二代手机处理器。我们知道制程数量级越小，也就意味着在处理器主板上单位面积中容纳的晶体管的数量更多，这样处理器的主频就能提升更高，同时更先进的制程还拥有更小的耗电和发热量，因而高通 Snapdragon S2 系列处理器在性能上的提升是显而易见的。工艺以及主频提升的 Snapdragon S2 系列产品高通 Snapdragon S2 系列处理器主要包括 MSM8655/8255，MSM763
11、0/7230 以及APQ8055。虽然这一系列仍旧采用 Scorpion 架构研发，由于制程技术得到了改进，S2 系列处理器的最高主频可提升至 1.4GHz 并且集成了更为强悍的 Adreno205 型 GPU，支持 HSPA+网络，最高支持 1024*768 像素分辨率以及 720P 高清视频播放，同时功耗控制上相比一代产品也降低了 30%。2011 年多数单核高端智能手机均采用 Snapdragon S2 处理器其中 MSM8655/8255 的主频设定为 1.4GHz，主要针对中高端单核智能手机。而MSM7630/7230 主频设为 800MHz，虽然频率不高，由于新的工艺和设计，性能上
12、相比一代1GHz 产品更为强悍，这也是为何采用 MSM7230 的华为 U8800(网购最低价 878.0 元)在使用上，感觉会比主频更高的 HTC G7 流畅的原因，因为 HTC G7 搭载的是一代的 QSD8250 处理器以及所集成的 Adreno200 型 GPU。可以看到，高通 Snapdragon S2 相比一代最大的改进，在于采用较为先进的 45nm 工艺制程，同时加强了图形处理方面的性能，当然在功耗控制上也有了较为显著的改进。2011 年面世的很多单核高端智能手机均采用了这一系列的处理器，如 HTC G10/G11、诺基亚 WP 新机 Lumia800 以及索尼爱立信 LT18i
13、/LT15i 等。高通这一些列处理器的发布以及量产，不仅加深了与 HTC 等大牌手机厂商之间的合作，一定程度上也进一步巩固了其在手机终端芯片领域的领导地位。备受质疑的双核高通 Snapdragon S32011 年 1 月，LG 在 MWC 上率先发布了全球首款双核智能手机 Optimus 2X(网购最低价 1689.0 元)，它搭载了 Nvida Tegra 2 双核 1GHz 处理器，这也使得双核智能手机大战的序幕正式拉开。尽管高通在双核处理器的发布上落后于 Nvida，但在随后的台北国际电脑展上，高通也及时跟进推出了其第三代 Snapdragon 手机处理器，最高 1.5GHz 主频的双
14、核处理器为其赚足了眼球，但同时也招来了无数的非议，“胶水处理器”以及“高频低能”等质疑声不绝于耳。备受质疑的双核高通 Snapdragon S3高通 Snapdragon S3 系列处理器主要包括 MSM8660/8260 以及 APQ8060，这三款产品在性能上一致，只是功能和适用范围上稍有区别，MSM8660 可同时支持 WCDMA 以及 CDMA 网络，而 MSM8260 则只支持 WCDMA 网络，APQ8060 相比 MSM8660/8260 去掉了基带通讯模块，是专为平板电脑和大屏显示终端而设计的。高通 MSM8x60 系列处理器依旧沿用了 45nm 工艺制程，512KB 二级缓存
15、，支持 LPDDR2 1066 的内存，拥有两个基于 Scropion 架构的核心处理器，主频设定为 1.2GHz-1.5GHz。相比二代的产品，双核的高通 Snapdragon S3 系列在性能上得到了一定的提升，不仅拥有更强劲的多任务处理能力，同时在功耗控制上也比单核要低。前三代高通 Snapdragon 系列产品对比此外，它还有更强大的多媒体性能，内置有更为先进的 Adren220 图形处理器，支持Open GLES 2.0 和 Open VG 1.1 技术的 3D/2D 图形加速引擎，支持 1080P 高清视频编解码和 24 位色 WXGA 分辨率显示输出，整合低功耗 GPS 芯片和音
16、频引擎芯片。Adreno220 的像素填充率和三角形生产率分别为 532M/s 和 88M/s，而 Adreno205 像素填充率和三角形生产率仅为 245M/s 和 42M/s，从数据上看，性能比一代 GPU 提升了一倍多。为何有高频低能的质疑但搭载高通 MSM8x60 系列处理器的手机上市之后，却招来了用户普遍的质疑。认为相比 Nvidia Tegra 2 等其他同级双核处理器，高通只是提升了单核的主频，不仅制程工艺上落后，依旧沿用老的 Scropion 架构而并非 Cortex-A9 架构，以及采用异步的双核逻辑架构设计，这些都对处理器整体性能的表现带了负面影响。总而言之，网友们普遍认为，高通MSM8x60 处理器是一款高频低能的双核处理器。相比于同级的双核产品，如 Nvidia Tegra2，由于采用更为先进的 40nm 工艺制程，同时基于更为先进的 Cortex-A9 内核架构研发，拥有完全的乱序执行能力(Scropion 架构仅有部分乱序执行能力)。此外，有别于高通采用异步
