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灰科技:手机和电脑的CPU大战

2016年12月30日 15:46 东方头条 作者: 用户评论(0

  高通骁龙821,华为麒麟955,苹果A10,Exynos 8890,四核八核十六核,一个个在发布会上性能屌炸天的存在,仿佛给了我们一种错觉,我们的手机真的已经这么强大了嘛?假以时日,ARM架构取代X86一统天下似乎真的指日可待。不需要笨重的散热器,不需要庞大的机箱,主频可以逼近3.0GHZ,SOC还集成了强大的GPU,秒天秒地秒i5的存在啊!理想如此丰满,现实真的如此吗?这事儿我们还得从长计议,首先,我们先来评估一下如今的手机处理器强大到了何种地步。

  

  目前的SOC中,无论是CPU还是GPU,iphone7内部的A10处理器一骑绝尘,再往上还有ipad上的A9X,因为这货独孤求败,差不多甩了其他对手一代的性能,就让它跟自己玩儿去吧。对于这个时代的性能参考,更具代表性的则是高通晓龙821/820,APPLE A9,麒麟960/955,三星Exynos 8890等各家旗舰处理器和iphone去年的产品所构成的性能上相近的集团。那么这个集团与X86桌面平台相比又当如何呢?首先要说的是,ARM架构和X86对于彼此来说,双方都有着无法逾越的鸿沟。什么意思呢?这里先大概给一个参考数据吧,以骁龙820为例,如果硬要把intel的PC处理器拉到ARM惯用的应用环境,按经验来讲,820的水平大体可以相当于一颗i3 6100,而A10这种死变态确实已经逼近了当代i5的算力水平,这里并没有夸大手机COS的算力,确实intel CPU在这样的环境和应用中水土不服,复杂的指令集,烦杂的时钟和缓存控制等,都会让X86CPU虎落平阳。

  看上去很虎啊有木有!咱先等等,如果将骁龙820装到X86平台上,强行在台式机或笔记本的环境中运行,能跑成什么样呢?就算当代i3不行,那当代奔腾可以吗?恐怕您想多了。那赛扬?理想太美好。大家还记得在五六年以前上网本还流行的时候,45nm的ATOM D525估计就能打的骁龙820找不到牙了,而这又是为什么呢?首先大家要注意,咱们前面说的是强行将手机处理器运行在电脑环境下。微软确实在开发基于ARM架构的windows系统,但毕竟还没有问世,而就算开发完成,基于手机ARM架构下运行windows、Mac等桌面系统,无论做出何种优化,就算程序猿是上帝附体,也定然无法在所有的环境和应用中都有能让那只可爱的小龙飞起来。那这又是为什么呢?严格地说原因很多,毕竟处理器内部的结构差异性是很大的,而其中最容易理解也是影响最直观的部分,就是处理器的指令集。

  手机处理器在设计之初为了高效节能,指令集上可以说是极致精减的。手机用户的操作就那么几种,运行的程序也很少涉及到创作类的需求。滑动、点按、打开微信微博爱奇艺,运行手机端游戏,调用的资源和软件的算法都是严格限定,并大多有迹可循的。而在电脑的X86平台下,用户会产生各种无序的随机操作,任务也会很随机的执行各种编码各种运算,ARM的精简指令集在这种环境下无疑会死无葬身之地。我想这也就是为什么这么多年intel和ARM一直握手言和的原因之一,不是不想干死你,实属臣妾做不到。说到精简指令集这里打一个比方,ARM精简指令集,就像一个小孩,只会加法,并且被训练来只算加法,虽然别的不会,但只需要一点点的脑力就能把他会做的事情做得很好,各种心珠算啊有木有。而intel的复杂指令集,就像是一个大学生,会加法,减法,乘法或除法,开根号解方程,解析几何薛定谔,言谈举止适合出入各种场合,适应各种环境。但你要是把它关到小黑屋里,天天就算十以内的加减法,别的啥都不干,他还真没有特殊训练过的小孩玩儿的遛。实际上自2010年后intel就屡次向低功耗发起挑战,还记得红极一时的PC平板二合一吗?还记得搭载点不开各种EXE应用的windows RT系统的笔记本吗?诚然集成HD500以上核心显卡下功耗做到了6W LOW,诚然工艺来到了14NM,诚然ATOM和酷睿M系列在平板电脑领域杀的风生水起,但在ARM天生的精简指令集面前,还是无法在手机市场占据一席之地。就算是intel好基友微软和华硕的智能手机在有过个别产品的尝试后,现在也并没有使用X86架构的intel处理器就是一个很好的佐证。而另一方面ARM对intel的桌面市场也并非没有想法,ARM早在2011年底就发布了ARMv8为其首款64位处理器,而戴尔在2013年也发布了其首款基于ARM64位构架的服务器,相应的服务器解决方案也被开发出来了,BUT!ARM服务器只能在高度定制化的市场中生存,也就是说,你得先告诉我你想干啥,然后我就只干这件事,虽让我指令集缺胳膊少腿呢?要是只画画不走路天生没长腿儿我还比你节能些。还别说,这招还真挺管用,ARM在中低端服务器市场凭借其超高的能效比以及性价比吞掉了不少intel的老客户,但对于整个PC行业及整个服务器领域而言,intel却表示毫无压力可言。2015年intel在芯片研发方面的投入达121亿美元冠绝全球,这个数字是AMD的12倍,NVIDIA的9倍,中国集成电路全行业的6倍。而第二名高通的芯片研发投入达37亿美元,高通威武!接近intel的1/3了有木有!此处该有掌声!intel在如今的技术积累下,下一代综合性能通杀AMD全家这种惨无人道的事情,到底是让i3来干还是交给奔腾,一切只取决于牙膏厂的心情,但敢去intel的腹地抢市场,刷地狱难度的副本,我们必须要为AMD的勇气点赞。

  

  科技的进步让我们的生活越来越简单,如今的手机环境都是高度精简化、平面化。但简单的环境并不等同于简单的技术,恰恰相反,正是由于各大厂商对ARM架构的日益完善,倾注无数心血方有我们今天如此便捷的手机体验。而另一方面,恰是为了生活的简单,工作站、云服务器等平台就承担了更多的多元化计算使命,这些使命自然需要更完善的桌面处理器去完成。在这里特别要提到的是,在不知不觉中,我们的生活已经在慢慢向云化过度,从最初的云盘存储、网站服务器,再到如今的阿里云、腾讯云等各种针对企业或个人的云端解决方案,甚至以liquidsky为代表的云游戏服务。我们可以预期的是,在将来,随着网络环境的进一步发展,我们将不再需要性能强大的个人计算机,而是一个简单的访问云端服务器的接收端,无论是手机还是各种盒子,无论是现在的ARM还是以后更加精简的架构,我们需要更精简更小巧更节能的设备去便利、简化我们的生活。而对于云端处理器来说,他们将承载更加多元,更加复杂的任务。我们的一切都需要信息化的保障,我们对硬件性能的追求,对更完善的指令集、算法乃至整个架构的追求,将永远不会停止。硬件永远不会过剩,有多么强大的硬件就一定能衍生多么酷炫便捷高效的应用环境。而我们所能直观感受到的,只会是更加纯粹的生活,对于生活而言,真正的科技就是感受不到科技的存在。intel和ARM之间,手机和电脑之间,简单和复杂之间,只会彼此相互竞争并相互依存,相互进步,我们需要的是建立在庞大而复杂的信息网络下的纯粹的生活。

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( 发表人:郭婷 )

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