2015-04-26 15:15:29
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骁龙810发热问题调查 速度节流处理糟糕

标签:骁龙810,骁龙810发热
骁龙810发热问题调查 速度节流处理糟糕

自2011年至今,高通在移动芯片领域可谓难逢对手。不管是Nvidia、三星、英特尔、还是曾经的德州仪器,市场份额和高通完全不能相提并论。但是,这家公司的最新旗舰新品骁龙810却有点让人失望。虽然相比上代型号的确有所提升,但骁龙810却存在着一个很大的问题,那就是发热。

处理器速度节流是避免移动设备发生过热的一种普遍手段,而从目前两款配备骁龙810芯片的手机身上来看(HTC One M9和LG G Flex 2),发热问题的确存在,且会伴随着性能快速降低的状况。更耐人寻味的是,处理核心和最高主频基本相同的三星Exynos 7420运行速度明显更快,长时间运行的表现也更好。

那究竟是什么原因造成了骁龙810的发热问题呢?科技网站ArsTechnica日前就对这一点进行了深度调查。

测试

ArsTechnica所进行的移动芯片节流测试会每隔5秒对CPU的时钟速度进行一次测量。CPU转换频率的速度要比这快得多,但测试依然可以让我们大致了解到CPU在一段时间的持续负荷之下是如何反应的。

ArsTechnica首先测试的是三款我们非常熟悉的移动芯片——骁龙800、801和805。在测试过程当中,骁龙800(Nexus 5)的时钟速度从2.3GHz缓慢降至1.6GHz左右。骁龙801完全没有进行速度节流,但这并不令人意外——配备这款芯片的手机一般都能达到性能和续航的出色平衡;至于骁龙805,这款芯片先是在最高的2.7GHz附近保持了一段时间,最终缓慢降到1.7 - 2.0GHz之间。

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骁龙810的情况就稍微复杂一些。当它进行节流时,负责任务处理的核心会从Cortex A57切换至A53。尽管后者运行时的时钟速度要比A57高一些,但每时钟指令(IPC)更低,这也使得处理速度变低。

如果可以在一定时间内保持2.0GHz的时钟,那Cortex A57的速度的确可以比2.7GHz Krait 450(骁龙805)更快。但由于节流太快,骁龙810在处理持续工作负荷时的速度甚至不及骁龙801。

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上图中绿线和蓝线之间的空隙代表着骁龙810(LG G Flex 2)从A57切换至A53的位置,可以看出,两种核心之间不仅切换频率很高,且从未到达过2.0GHz的最高时钟速度。仅几分钟之后,A57的时钟速度峰值就降至1.3GHz左右,并最终抵达850 - 950MHz的低位。

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由于软件优化和散热能力的不同,相同芯片在不同手机上的表现会存在一些差别。但在测试当中,HTC One M9的表现和LG G Flex 2其实非常相似。骁龙810在这款手机当中也几乎从未达到过2.0GHz的最高时钟速度,即便是开启了隐藏的“高性能”模式——A57核心大部分时间都维持在了1.2GHz - 850MHz的时钟速度之间。M9切换时钟速度和处理核心的频率要比Flex 2更频繁,但骁龙810的工作方式并没有什么改变。

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三星Galaxy S6所配备的Exynos 7 Octa使用了和骁龙810相同的处理核心组合,但在节流之前,三星的芯片可在几分钟之内维持2.1GHz的最高时钟速度。随着时钟速度的下降,芯片的发热也有所缓解,要是有散热空间,它又会短暂回升至2.1GHz。Exynos 7420几乎不会切换到A53核心——至少在10分钟之内如此,而在切换之后,它又会很快切回A57。这款芯片的最低时钟速度在1.2GHz左右,比骁龙810高出200-400MHz。无论从哪方面看,Exynos 7420都是一款表现更出色的芯片。

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将Exynos 7420和骁龙810的A57核心进行对比,我们就真正接近问题的所在了。从纸面上看,两款芯片的性能应该非常接近。但在实际使用当中,骁龙810节流地太早也太严重,以至设备在运行一两分钟就会出现速度下降。

总结

芯片都会节流,但骁龙810节流起来有点丧心病狂,程度之甚超过了大多数芯片。如此一来,这款芯片在长时间运行时速度甚至不及骁龙801和805。而Exynos 7 Octa虽然配置基本相同,但实际运行中的表现要好得多。

高通此前曾多次暗示,使用ARM Cortex处理核心是一种权宜之计。苹果带来64位A7芯片的时间比业界所预料的早了1年左右,而芯片的设计周期一般是2-3年。因此,使用现成的Cortex核心是将64位芯片带到市场的最快办法。

但让人遗憾的是,我们所看到的结果并不好。这或许是因为骁龙810使用的是台积电的20nm制作工艺而非三星的14nm工艺,也有可能是因为三星在将自己的设计融入Cortex核心的工作上拥有更多经验。无论如何,ArsTechnica在真机上进行的测试表明,配备骁龙810芯片的手机不仅处理速度慢,续航也更糟糕。