解密驍龍820：完爆八核的神秘四核架構(gòu)

核心開啟機制

　　關(guān)于核心開啟機制的研究我們按照慣例主要分為跑分軟件、在線視頻和游戲三方面。

跑分軟件

　　先解讀一下圖例，驍龍820四顆核心的最高主頻并不一致，理論上有兩顆核心最高能夠達到2-2.2GHz（下文簡稱高頻核心），另外兩顆核心則能夠達到1.6-1.7GHz（下文簡稱低頻核心）。驍龍801四顆核心最高都能夠達到2.5GHz的理論值，但是筆者手上這臺樣機為低配版，所以最高只能夠達到2.3GHz。

　　如下圖所示，系統(tǒng)監(jiān)視器顯示驍龍820的CPU0和CPU1為低頻核心，CPU2和CPU3則是高頻核心。驍龍801四核顆心都是一樣的設(shè)計，在下文的系統(tǒng)監(jiān)視器中也印證了這一點，這也是Kryo CPU和Krait 400架構(gòu)的不同之一。

驍龍820

驍龍801

　　在安兔兔跑分的第一個環(huán)節(jié)中，對于CPU的負載按道理并不會太高。驍龍820兩顆低頻核心一直處于低負載狀態(tài)，高頻核心主頻則一直維持在1GHz以上，但是并沒有達到重負載，最高也只飆到1.7GHz。驍龍801則關(guān)閉了兩顆核心，讓另外兩顆核心處于高負載，主頻基本上維持在最大值2.3GHz。

驍龍820 VS 驍龍801

　　多任務(wù)這個環(huán)節(jié)應(yīng)該是跑分控最愛，驍龍820和驍龍801都選擇了四核心全開，驍龍801四顆核心都達到了最高主頻，而驍龍820四顆核心則并沒有。在多任務(wù)環(huán)節(jié)也出現(xiàn)了類似的情況。

驍龍820 VS 驍龍801

驍龍820 VS 驍龍801

　　經(jīng)過了上面的多線程和多任務(wù)監(jiān)控，不少讀者會以為這款樣機的驍龍820是類似小米手機5標準版那顆低頻版，其實不然，通過上面國際象棋游戲測試項目，我們能夠看到驍龍820的兩顆高頻核心是能夠達到2.15GHz的最大值。

　　驍龍820和驍龍801在國際象棋游戲這個環(huán)節(jié)核心開啟機制并不相同，前者依然偏向調(diào)用兩顆高頻核心，后者則更偏向?qū)⒐ぷ髁考性谝活w核心上。

驍龍820 VS 驍龍801

　　中國象棋游戲的環(huán)節(jié)驍龍820改變了調(diào)用策略，將兩顆低頻核心頻率提高，并降低兩顆高頻核心的負載。驍龍801則依然偏向讓一顆核心處于高負載狀態(tài)，另外三顆核心雖然處于最高主頻但是負載并不重。

驍龍820 VS 驍龍801

　　五子棋游戲?qū)τ趦商滋幚砥骷軜?gòu)來說都提升了負載的需求，驍龍820四顆核心主頻都突破了1GHz，兩顆高頻核心也處于最高主頻狀態(tài)，它們之中其中一顆核心為100%負載。驍龍801也出現(xiàn)了一顆核心為100%負載，另外三顆核心負載都突破了雙位數(shù)。

在線視頻

驍龍820

驍龍801

　　對于負載相對較輕的在線視頻環(huán)節(jié)，驍龍820四顆核心主頻基本上都維持在1GHz以下，而且并沒有出現(xiàn)關(guān)閉部分核心的情況。相反，驍龍801則長期關(guān)閉了其中三顆核心，讓剩下一顆核心作為主力工作。

游戲

地鐵跑酷

驍龍820

　　對于地鐵跑酷這種小游戲，驍龍820四顆核心都開啟不過頻率并不會太高，除了應(yīng)付一些運算量瞬間劇增的畫面，例如上圖最右邊的情況四顆核心主頻都達到了1.3GHz左右。

驍龍801

　　驍龍801則選擇關(guān)閉其中兩顆核心，另外兩顆核心處于相對高一點的負載狀態(tài)，但是主頻并沒有突破2GHz。

激流快艇2

驍龍820

　　對于激流快艇2這種大型游戲，驍龍820兩顆低頻核心基本上徘徊在1.4-1.6GHz，兩顆高頻核心則長時間處于1.4GHz左右，部分時間達到最高主頻2.15GHz。

驍龍801

　　和地鐵跑酷類似，在激流快艇2中驍龍801大部分時間繼續(xù)關(guān)閉兩顆核心，另外兩顆核心處于相對較高的負載狀態(tài)。

極品飛車17

驍龍820

　　沒有想到的是驍龍820在極品飛車17測試中基本上處于穩(wěn)定的核心開啟狀態(tài)，如上圖所示，看來如今的大型游戲?qū)τ隍旪?20來說也并沒有太大壓力。

驍龍801

　　驍龍801方面也表現(xiàn)得很輕松，繼續(xù)關(guān)閉兩顆核心同時另外兩顆核心的負載也并沒有我們想象中的那么高。

狂野飚車8

　　本次參測的兩臺分別采用驍龍820（Optimus UI）和驍龍801（Funtouch OS）的手機都無法正常運行狂野飆車8，出現(xiàn)了閃退的現(xiàn)象而且重裝軟件和重新下載數(shù)據(jù)包都沒有任何作用。所以暫時不討論兩款處理器在這款游戲上的表現(xiàn)。

　　總結(jié)：同樣采用了Qualcomm自主架構(gòu)設(shè)計的驍龍820相比驍龍801在核心開啟機制方面的算法明顯復(fù)雜更多，驍龍801在安兔兔評測的3D場景測試、小型游戲和大型游戲的環(huán)節(jié)中基本上都會關(guān)閉兩顆核心，在線視頻環(huán)節(jié)更出現(xiàn)了關(guān)閉三顆核心情況。

　　驍龍820在多任務(wù)和多線程環(huán)節(jié)雖然四顆核心全開并實現(xiàn)了100%負載，但是兩顆高頻核心主頻并沒有達到最大值，反而在后續(xù)棋類跑分和大型游戲中短時間出現(xiàn)了單核心最高主頻。

　　另一方面，將核心開啟機制和各種跑分軟件成績相結(jié)合，我們不難發(fā)現(xiàn)Qualcomm自主架構(gòu)的進化歷程其實是有規(guī)律可循的。驍龍801的Krait 400架構(gòu)偏向關(guān)閉兩顆核心，從而壓榨另外兩顆核心的最高能效比，用更少的人辦更多的事情。

　　驍龍820的Kryo CPU在Geekbench 3中能夠看到無論是單線程還是多線程運算能力相比Krait 400都發(fā)生了翻倍的變化。實際應(yīng)用場景中雖然算法比較復(fù)雜，但是簡單來看面對輕負載的情況，例如在線視頻雖然會四顆核心全開但是主頻都并不高。而面對高負載場景則主要依賴兩顆高頻核心工作，突顯最高能效比的概念，延續(xù)了Krait 400架構(gòu)的特點。

　　一件繁重任務(wù)分派到一個車間，領(lǐng)導(dǎo)發(fā)現(xiàn)這件事情能夠拆分開幾個小任務(wù)，之后分別安排給張三、李四和王五三個人完成。其中工作效率最高的張三分派到的子任務(wù)自然就是最重的，耗時也會相對較長，但是總比沒有人協(xié)助要完成得快。這就是單核心主頻抵達一定高度時候需要多核心分擔(dān)運算任務(wù)的原理，并不能一味地推高主頻，當年Intel的Pentium 4就領(lǐng)教過苦果。

　　相應(yīng)地，另一件復(fù)雜任務(wù)交給車間長審核之后，發(fā)現(xiàn)讓工作效率最高的張三一個人就已經(jīng)能夠搞定，當然就會直接指派給張三完成，而并不會讓李四和王五在旁邊協(xié)助。這就是芯片廠商歷年都在不斷優(yōu)化處理器架構(gòu)和制程，進一步提升單核心能效比的做法。

　　驍龍820就是上面兩個例子的綜合版，在需要開啟多核心的時候就會讓四顆核心協(xié)同工作，而偵察到某個運算任務(wù)并不需要那么多核心時候，驍龍820就會讓部分核心處于低負載狀態(tài)，將工作集中在一顆核心上從而發(fā)揮其最大能效比的優(yōu)勢。而部分友商的所謂八核心和十核心處理器大部分時間其實并不能做到這一點，相關(guān)內(nèi)容有機會留待以后的章節(jié)和各位進行深入探究。

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