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多科回收丨手機流暢只靠CPU說了算?

現(xiàn)在手機的功能越來越強大,我們不僅可以把手機當作一部相機來使用,還可以用它來感受虛擬現(xiàn)實,甚至可以用它代替電腦,實現(xiàn)移動辦公。
因此,有時候大家會有一種錯覺:手機本來就應該這樣。但其實從技術和設計角度來說,在那么小的體積下實現(xiàn)如此多樣化的功能,不得不說是一個龐大而復雜的工程。
言歸正傳,為了實現(xiàn)我們在手機上所需要的功能,現(xiàn)在的手機由不同的軟硬件部分構成,硬件部分如攝像頭、傳感器等等,軟件部分則是由手機操作系統(tǒng)、APP 構成。而在這些軟硬件的背后,都需要有強大的處理器來統(tǒng)一調(diào)度和支持。
顯然,強大的處理器對手機流暢度起著至關重要的作用。但移動處理器中的其他相關處理單元、存儲空間、軟件優(yōu)化等一系列因素同樣影響著手機的流暢度。而特別需要強調(diào)的是,現(xiàn)在手機的網(wǎng)絡連接性能同樣重要,網(wǎng)絡連接質(zhì)量的優(yōu)劣,對于手機流暢度有著至關重要的影響。
一、硬件
大多時候我們提到電腦處理器就直接說成了“CPU”,因而也就習慣性地將這個概念帶到了手機上。但其實是不同的,手機的核心處理器是指手機的 SoC(System on Chip),即手機的 CPU、GPU 等核心處理單元集中在一起的那塊芯片,負責處理手機的各項功能。

通過大家十分熟悉的驍龍 835 移動平臺的能力拼圖,可以清楚地看到,SoC 中包涵了幾個不同的部分:

CPU 負責指令、運算等功能,CPU 的運算能力取決于核心架構、核心數(shù)量和主頻,架構越先進、核心數(shù)越多,主頻越高,手機處理能力就越強大。
此外,CPU 的緩存大小也會影響 CPU 的性能。緩存太小,CPU 需要頻繁訪問外部的運存,也會造成效率的下降。
很多時候大家都忽略了“貓”的存在,但在移動網(wǎng)絡越發(fā)快速的今天,它的重要性其實越來越高。
它是主要負責手機通信的芯片,手機信號好不好、手機上傳下載的速度等全靠它。如果你總搶不到微信紅包、Wi-Fi 連接性不好,那就得考慮一下是不是調(diào)制解調(diào)器的問題了。

GPU 主要負責圖形生成,像素渲染等工作,基本上和圖形處理有關的事情都屬于 GPU 的工作。現(xiàn)在,更強大的 GPU 甚至可以用來進行圖像和視頻的后期處理。
CPU 和 GPU 就像汽車的發(fā)動機和變速箱,相互配合才能使我們的手機使用更加流暢。比如現(xiàn)在我們對手機拍照、錄視頻、玩游戲的需求很高,這既需要 CPU 有足夠的運算處理能力,也需要 GPU 來對圖像和視頻做處理,二者缺一不可。

DSP 也就是通常大家所說的通用數(shù)字信號處理器。可以在不調(diào)用 CPU 的情況下,對加速感應器、陀螺儀、指南針和全新氣壓計等傳感器進行 7 x 24 小時不間斷地監(jiān)測、統(tǒng)計、再加工,可讓你安心使用計步、開啟 GPS 定位等功能,而不必擔心耗費電力。

ISP 就是大家拍照美不美的關鍵點之一了,ISP 在 SoC 中的設計直接關系到拍攝照片和視頻的圖像質(zhì)量、對焦速度和準確度、色彩的準確度等等。
相機最終能拍攝出什么樣的圖片,是經(jīng)過 ISP 處理之后,才能展現(xiàn)出來的。因此呢,ISP 的設計和性能對于開機速度、拍攝間隔和電池續(xù)航能力等方面也都有重要的影響。
說完了處理器,簡單說兩句存儲空間。
RAM(Random Access Memory)也就是常說的運存,即手機軟件的運行空間。RAM 越大,頻率越高,也就意味著手機能夠同時運行多個軟件,而且支持應用處理器更快地交換數(shù)據(jù),是手機運行流暢的基本保證。
ROM(Read Only Memory)就是只讀存儲器,即硬盤容量。
雖然 RAM 和 ROM 即運行內(nèi)存與存儲空間不屬于處理器的范疇,但這兩者都受到處理器的制約,越高級的處理器就支持更高的 RAM 與 ROM。其中性能更好頻率更高的 RAM 支持更高的帶寬,而更好的 ROM 有更快的讀寫速度。這影響到你打開應用與拷文件的快慢,比如 UFS 2.1 就比 eMMC 5.1 快一倍。
二、軟件
軟件主要是指手機操作系統(tǒng)和應用軟件(App),操作系統(tǒng)比如蘋果的 iOS、Google 的 Android 等,上文提到 CPU 和 GPU 就像是汽車的發(fā)動機和變速箱,操作系統(tǒng)則更像是機油。

手機軟件的優(yōu)化體現(xiàn)在兩個方面:
1、應用軟件的優(yōu)化:根據(jù)手機硬件配置,合理優(yōu)化軟件架構。例如,根據(jù) CPU、GPU 等處理器的不同特性和配置,合理選擇處理核心以及流程,使其能夠充分發(fā)揮出硬件的實力,使手機更加流暢。
2、操作系統(tǒng)的優(yōu)化:每一套系統(tǒng)都有一套優(yōu)化軟件的思路,比如內(nèi)核如何調(diào)用、內(nèi)存管理、提高軟件啟動速度、控制溫度等等,正是對系統(tǒng)功能不斷地優(yōu)化,及時修補 bug,才能保持系統(tǒng)的穩(wěn)定與流暢。
以 Android 舉個栗子,想必大家還對 Android 2.X 時代的手機流暢速度記憶猶新,讓你有種想要放棄手機的沖動。而現(xiàn)在 Android 7.0 配合驍龍移動平臺,流暢的操作根本停不下來,這就是系統(tǒng)在不斷進行優(yōu)化的例子。

回到標題的問題, 「手機流暢只靠 CPU 說了算?」當然不是的,不只是與 CPU 相關,如前面所說在 SoC 上集成的其它處理單元,甚至包括調(diào)制解調(diào)器,都與大家在「手機流暢度」這一感性體驗有著密不可分的關系。
歸根結(jié)底,手機軟硬件的不斷提升,是大家對于產(chǎn)品體驗需求的不斷提升。消費者使用手機時所用到的功能,也會隨著 SoC 的迭代而變得更加流暢、方便。
我們也在不斷推動 SoC 的迭代,比如首款采用 10 納米制程的驍龍 835 移動平臺,而其中包含的驍龍 X16 是 Qualcomm 首款千兆級 LTE 調(diào)制解調(diào)器。
目前搭載驍龍 835 移動平臺的設備有:小米 6、努比亞 Z17、一加 5、三星 Galaxy S8/S8+、HTC U11、索尼 Xperia XZ Premium 等。

現(xiàn)在手機的功能越來越強大,我們不僅可以把手機當作一部相機來使用,還可以用它來感受虛擬現(xiàn)實,甚至可以用它代替電腦,實現(xiàn)移動辦公。
因此,有時候大家會有一種錯覺:手機本來就應該這樣。但其實從技術和設計角度來說,在那么小的體積下實現(xiàn)如此多樣化的功能,不得不說是一個龐大而復雜的工程。
言歸正傳,為了實現(xiàn)我們在手機上所需要的功能,現(xiàn)在的手機由不同的軟硬件部分構成,硬件部分如攝像頭、傳感器等等,軟件部分則是由手機操作系統(tǒng)、APP 構成。而在這些軟硬件的背后,都需要有強大的處理器來統(tǒng)一調(diào)度和支持。
顯然,強大的處理器對手機流暢度起著至關重要的作用。但移動處理器中的其他相關處理單元、存儲空間、軟件優(yōu)化等一系列因素同樣影響著手機的流暢度。而特別需要強調(diào)的是,現(xiàn)在手機的網(wǎng)絡連接性能同樣重要,網(wǎng)絡連接質(zhì)量的優(yōu)劣,對于手機流暢度有著至關重要的影響。
一、硬件
大多時候我們提到電腦處理器就直接說成了“CPU”,因而也就習慣性地將這個概念帶到了手機上。但其實是不同的,手機的核心處理器是指手機的 SoC(System on Chip),即手機的 CPU、GPU 等核心處理單元集中在一起的那塊芯片,負責處理手機的各項功能。

通過大家十分熟悉的驍龍 835 移動平臺的能力拼圖,可以清楚地看到,SoC 中包涵了幾個不同的部分:

CPU 負責指令、運算等功能,CPU 的運算能力取決于核心架構、核心數(shù)量和主頻,架構越先進、核心數(shù)越多,主頻越高,手機處理能力就越強大。
此外,CPU 的緩存大小也會影響 CPU 的性能。緩存太小,CPU 需要頻繁訪問外部的運存,也會造成效率的下降。
很多時候大家都忽略了“貓”的存在,但在移動網(wǎng)絡越發(fā)快速的今天,它的重要性其實越來越高。
它是主要負責手機通信的芯片,手機信號好不好、手機上傳下載的速度等全靠它。如果你總搶不到微信紅包、Wi-Fi 連接性不好,那就得考慮一下是不是調(diào)制解調(diào)器的問題了。

GPU 主要負責圖形生成,像素渲染等工作,基本上和圖形處理有關的事情都屬于 GPU 的工作。現(xiàn)在,更強大的 GPU 甚至可以用來進行圖像和視頻的后期處理。
CPU 和 GPU 就像汽車的發(fā)動機和變速箱,相互配合才能使我們的手機使用更加流暢。比如現(xiàn)在我們對手機拍照、錄視頻、玩游戲的需求很高,這既需要 CPU 有足夠的運算處理能力,也需要 GPU 來對圖像和視頻做處理,二者缺一不可。

DSP 也就是通常大家所說的通用數(shù)字信號處理器。可以在不調(diào)用 CPU 的情況下,對加速感應器、陀螺儀、指南針和全新氣壓計等傳感器進行 7 x 24 小時不間斷地監(jiān)測、統(tǒng)計、再加工,可讓你安心使用計步、開啟 GPS 定位等功能,而不必擔心耗費電力。

ISP 就是大家拍照美不美的關鍵點之一了,ISP 在 SoC 中的設計直接關系到拍攝照片和視頻的圖像質(zhì)量、對焦速度和準確度、色彩的準確度等等。
相機最終能拍攝出什么樣的圖片,是經(jīng)過 ISP 處理之后,才能展現(xiàn)出來的。因此呢,ISP 的設計和性能對于開機速度、拍攝間隔和電池續(xù)航能力等方面也都有重要的影響。
說完了處理器,簡單說兩句存儲空間。
RAM(Random Access Memory)也就是常說的運存,即手機軟件的運行空間。RAM 越大,頻率越高,也就意味著手機能夠同時運行多個軟件,而且支持應用處理器更快地交換數(shù)據(jù),是手機運行流暢的基本保證。
ROM(Read Only Memory)就是只讀存儲器,即硬盤容量。
雖然 RAM 和 ROM 即運行內(nèi)存與存儲空間不屬于處理器的范疇,但這兩者都受到處理器的制約,越高級的處理器就支持更高的 RAM 與 ROM。其中性能更好頻率更高的 RAM 支持更高的帶寬,而更好的 ROM 有更快的讀寫速度。這影響到你打開應用與拷文件的快慢,比如 UFS 2.1 就比 eMMC 5.1 快一倍。
二、軟件
軟件主要是指手機操作系統(tǒng)和應用軟件(App),操作系統(tǒng)比如蘋果的 iOS、Google 的 Android 等,上文提到 CPU 和 GPU 就像是汽車的發(fā)動機和變速箱,操作系統(tǒng)則更像是機油。

手機軟件的優(yōu)化體現(xiàn)在兩個方面:
1、應用軟件的優(yōu)化:根據(jù)手機硬件配置,合理優(yōu)化軟件架構。例如,根據(jù) CPU、GPU 等處理器的不同特性和配置,合理選擇處理核心以及流程,使其能夠充分發(fā)揮出硬件的實力,使手機更加流暢。
2、操作系統(tǒng)的優(yōu)化:每一套系統(tǒng)都有一套優(yōu)化軟件的思路,比如內(nèi)核如何調(diào)用、內(nèi)存管理、提高軟件啟動速度、控制溫度等等,正是對系統(tǒng)功能不斷地優(yōu)化,及時修補 bug,才能保持系統(tǒng)的穩(wěn)定與流暢。
以 Android 舉個栗子,想必大家還對 Android 2.X 時代的手機流暢速度記憶猶新,讓你有種想要放棄手機的沖動。而現(xiàn)在 Android 7.0 配合驍龍移動平臺,流暢的操作根本停不下來,這就是系統(tǒng)在不斷進行優(yōu)化的例子。

回到標題的問題, 「手機流暢只靠 CPU 說了算?」當然不是的,不只是與 CPU 相關,如前面所說在 SoC 上集成的其它處理單元,甚至包括調(diào)制解調(diào)器,都與大家在「手機流暢度」這一感性體驗有著密不可分的關系。
歸根結(jié)底,手機軟硬件的不斷提升,是大家對于產(chǎn)品體驗需求的不斷提升。消費者使用手機時所用到的功能,也會隨著 SoC 的迭代而變得更加流暢、方便。
我們也在不斷推動 SoC 的迭代,比如首款采用 10 納米制程的驍龍 835 移動平臺,而其中包含的驍龍 X16 是 Qualcomm 首款千兆級 LTE 調(diào)制解調(diào)器。
目前搭載驍龍 835 移動平臺的設備有:小米 6、努比亞 Z17、一加 5、三星 Galaxy S8/S8+、HTC U11、索尼 Xperia XZ Premium 等。