什么造就了优秀的手机芯片?内存单核处理器cpu

本文由半导体产业纵横(ID:ICVIEWS)综合

核心时钟速度比核心数量更重要吗?

手机内的处理器不仅仅是一个处理器——它是一个提供多种功能的完整包,称为SoC(片上系统)。

SoC是一种集成电路,它包含驱动设备“大脑”的大部分组件。在典型的手机或平板电脑中,SoC具有设备的处理器和GPU核心、用于AI加速等功能的其他处理器、用于缓存数据和系统所需内存的保留空间、用于摄像头捕捉和音频等功能的数字信号处理器(DSP)、用于各种通信协议的外部接口以及用于连接的无线调制解调器。

还有一些设备,例如定时器、稳压器或电源管理IC,它们实际上不会影响性能。还值得注意的是,某些无线调制解调器和设备内存模块可以位于SoC中,也可以位于外部,具体取决于设备。

简而言之,一块小小的芯片内部有很多东西需要运行,需要大量电力,而且运行时会产生极热。

有些公司会定制SoC以提供独特的体验,而有些公司则会设计SoC以适用于多种设备。每种方法都有利弊,但您的设备很可能使用的是高通等公司生产的后一种SoC。这些公司努力制造出按设计使用时性能良好的芯片;为智能手表设计的芯片并不适合手机,反之亦然。但它们都使用相同的基本概念—构建一个硬件组合,其中每个组件都与其他组件相辅相成,结果也补充了用户与之交互的硬件。

数量决定速度

对于您期望从手机等设备获得的性能,您最需要的是平衡。最好是一些核心不是非常快,一些核心速度很快,并且软件设计为以提供速度和电池寿命的正确组合的方式分配负载。而这在各个层面上都很难做到。

CPU(中央处理器,大多数计算任务都由它完成)核心每次只能做一件事。所有计算机处理都是数学运算,而CPU内部的核心无法真正向前思考或向后看;它只能解决眼前的一个问题,然后再处理下一个问题。

时钟速度—您在规格表中看到的GHz数字决定了每项操作的执行速度。所有操作都以令人难以置信的速度完成(每秒数百万次操作),速度越高,每项操作的执行速度就越快。

核心决定了可以同时执行多少任务。如果一个核心每秒可以执行100,000项任务(没有哪个CPU核心的速度这么慢,但这个数字很容易计算),那么五个核心每秒可以执行500,000项任务。CPU的核心越多,可以同时运行的任务就越多。

线程是一组针对CPU核心的指令。它们与创建它们的进程共享相同的资源,但它们的切换速度非常快,以至于看起来好像一个CPU核心同时在做多件事。

如果您拥有一个具有多个快速核心的CPU,那么线程就会使多件事快速发生,以至于它们看起来像是同时发生的,因为我们的大脑远不如CPU核心快。

为了获得良好的用户体验,您需要在单核上实现快速的按序处理计算性能、在单核上实现快速的无序(使用线程)计算性能,以及在多核上实现超快的按序和无序计算性能。这就是软件发挥作用的地方。

一般来说,CPU核心越快,应用程序在手机等电脑上就能快速运行。多核越快,后台就能执行更多操作,包括同时运行多个应用程序。这就是单核和多核性能都很重要的原因。

某些软件(例如游戏或视频编辑程序)可以以利用多个CPU内核的方式编写,从而在单个应用程序中跨内核分布进程和线程。

核心时钟速度比核心数量更重要吗?这个问题没有答案,因为核心数量、核心速度以及使用核心的软件的正确组合才是真正重要的。

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