手机达人必备知识 手机CPU效能大揭密

  • 2020-07-11

处理器是电脑的中枢系统,手机也是一样。以往一般消费者在购买手机的时候,容易忽视手机当中的心脏 - CPU 规格。而在智慧型手机与 PDA 手机越来越普及之后,这类手机往往需要处理大量的应用程式,而处理器的效能、规格...

认识手机 CPU

处理器是电脑的中枢系统,手机也是一样。以往一般消费者在购买手机的时候,容易忽视手机当中的心脏 - CPU 规格。而在智慧型手机与 PDA 手机越来越普及之后,这类手机往往需要处理大量的应用程式,而处理器的效能、规格,都会影响到手机的处理速度,渐渐受到消费者的讨论。而非 PDA 型的手机,也因需要处理大量的多媒体档案,CPU 的规格也随之提升。

另外,手机上建置内建浏览器已经有很久的一段时间了,但受限于频宽大小与硬体效能,让手机上网浏览的功能一直没有被重视,但在进入 3G / 3.5G 的时代后,频宽已经不是问题了,接下来便是手机效能的改善,手机的 CPU 便是手机效能的重要关键,你想要在你的手机上可以浏览 Google Map 吗?你想在你的手机上观看 YouTube 影片吗?你还想在手机上有许多方便易用的 Widget 软体吗?如果以上答案是肯定的,那有关于手机的 CPU 您不可不知。

ARM 身为全球第一大的 IP (IntellectualProperty,硅智产)供应商,提供 CPU 架构给 IC 设计公司,再针对不同的产品设计出不同的处理器晶片。而iSuppli 统计排名全球前 20 大半导体与系统厂商中,就有 19 家拥有 ARM 的授权。而根据 ARM 的调查,目前有 90% 以上的手机晶片,都採用ARM 的处理方案,而 ARM 旗下目前又可分为 ARM7、ARM9、ARM11 三个 Family,Cortex 家族已于 2005 问世,明年最新的 Cortex-A9 有可能投入市场。

多核心处理对于手机的助益

一般 CPU 时间只有在程式执行的状态才能取得,但不见得每一个应用程式都能被配置到100%的 CPU 时间。为了充份使用 CPU 电源效能,将多个 CPU 串在一起,程式与资源各自独立分工或一起合作,这就是执行绪的概念。

以往 Java 程式只能单工执行,应用程式在一个行程中只能处理一件事情,现在利用执行绪可使一个应用程式在同一时期能执行多项工作,以达到程式多工处理。透过 Multi-tasking Java 多工处理,就可以同时进行不同的多媒体功能或是应用程式。

认识 Java 与 J2ME

在一般人的印象当中,Java 就是游戏的刻板印象,事实上 Java 可以用来写成各种应用程式,而游戏只是其中的异种。一般 PC 上的 Java与手机上的 Java 是不一样的,目前 PC 的 CPU 都有 1G MHz,但手机通常为 100~300MHz,所以无法在手机上执行像 PC 那幺繁重的 Java程式,所以有另外一种 Java 规格叫 J2ME,是专门给手机用的。J2ME 的全名为 Java Platform Micro Edition,是由 Sun Microsystem 定义出来的一种技术规範,目的就是让所有用Java 语言所写的程式可以在各种支援 Java 的平台上运作。

J2ME 制定标準的MIDP 规格(Mobile Information Device Profile),让手机厂商採用此规格,目前有MIDP 1.0、2.0、3.0 三种标準。早期的 MIDP 1.0 版本,最大的缺点就是无法在萤幕上全萤幕播放,也不支援声音,限制了 Java 的发展。MIDP 2.0 比 1.0 的Java 版手机软体有了很多改进,尤其在图像处理及游戏图像管理等方面,提供许多重大改进,改善了多媒体的播放效能。除此之外,还加入简讯、个人资讯管理、档案管理等应用介面。然而Java 不只应用于手机的游戏,很多手机当中的播放软体、英汉辞典等小程式,都是透过 Java 平台写出来的。

ARM7、ARM9、ARM11 之执行时脉

未来手机的附加应用,不再侷限于多媒体应用,Wi-Fi、UWB、AGPS、蓝牙、红外线、3D 游戏、电子钱包、安全等应用需求都将大量出现。应用处理器也是随着这些应用而出现的,并且开发单一用途的应用处理器是不合适的,手机的体积决定手机的应用处理器必须对应手机绝大多数的应用。早期的应用处理器通常是相机控制,后来音乐应用、影片拍摄、电视应用接连出现,应用处理器变为多种应用的处理器。

ARM 应用于手机的处理器主要有四种:ARM7、ARM9、ARM11,主要的差异是在执行的时脉。出现在市场已超过十年的ARM7 约为 100MHz,目前佔有市场一半以上、应用最广泛的 ARM9 约为 200~250Mhz,新一代主流 ARM11 一般约为 400~500Mhz。而 ARM11 下一代的 Cortex-A8更可达到 1GHz,相当个人 PC 效能,已于 2005 年问世,最近刚公开的 Cortex-A9 除了效能进一步提升,更是多核心架构。

一般人无法得知自己手机的CPU 架构为何,ARM7、ARM9、ARM11、Cortex-A8 只是架构,其数值也是相对性的,并非 CPU 的型号、规格。一般消费者可连上 JBenchmark 网站,若是採用 ARM 的CPU 架构,即可查出手机为 ARM7、ARM9、或是ARM11。网址如下:
http://www.jbenchmark.com/ace

手机王在日前已将 ARM 的 CPU 架构,列入详细规格中的资讯,网友可透过规格表得知 ARM 的 CPU 架构等级,将陆续补上各款手机的 CPU 资料。而在 SOGI 颇负盛名的测试报告当中,也会测试高阶款手机的 ACE 资料,提供给网友参考。

ACE 测试 DIY 立即得知

除此之外,一般人也能自行测试手机的 CPU 规格,透过 ARM 与 JBenchmark 合作开发的测试程式「ARM CPU Estimator(ACE)」,可测试手机的处理器与Java 效能,以及 CPU 资讯以及图表。

测试的方法非常简单,只要将 ACE 程式传到手机或记忆卡当中,打开程式在手机上安装即可。安装完成后,打开 ACE 应用程式档案并执行,即可就可以看到如 CPU Family、时脉与 Java 效能图表等资讯。

如上图所示,我们以 Nokia 5700 XpressMusic 为例,採用 ARM 11 的 CPU 架构,执行时脉为 338 MHz,支援 JIT 软体加速,不支援 Jazelle 硬体加速。

从 ACE 的测试当中, JIT 和 Jazelle 两项都是 Java 的加速方式,前者为软体加速、后者为硬体加速,ARM 表示硬体加速是在处理器内建加速器,比软体加速透过记忆体分配的方式,效能为四倍之高。不过,目前支援 Jazelle 的手机较少,近期有 Nokia 5310、5610 两款手机支援。

两代人气手机 CPU 一探究竟

最后,我们来看看目前最夯的人气手机 - HTC 两代阿福机 Touch vs Touch Dual 的 ACE 测试,根据 HTC 的官方资料,Touch Color 的处理器规格为 TI OMAP 850 201 MHz,而 Touch Dual 的处理器规格为Qualcomm MSM 7200, 400MHz。

测试结果如下,Touch Color 为 ARM 9 系列,执行时脉为 143 Mhz;而 Touch Dual 为 ARM 11 系列,执行时脉为 494 MHz, 两支皆不支援 Jazelle 硬体加速。比对 HTC 官方公布的处理器资料和 ACE 的测试结果,可以相互呼应,为相当接近的数值。逼近 500 MHz 的执行时脉,HTC Touch Dual 也可说是目前市面上效能最好的 PDA 手机之一,执行应用程式、手机内建软体,或是拍照、听音乐等多媒体功能,就明显比 Touch Color 流畅的多。而待 2008 年Cortex-A8 正式应用在手机之后,我们便有机会见到时脉高达 1GHz 的超高效能手机。



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