一款罕见的“异构四核”处理器,见证了王者的陨落

前沿科技 2年前 (2022) 虚像
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前言:这是一款比 "10 核 " 更罕见的行业先驱

不久前,我们三易生活曾为大家 " 回顾 " 了多款配备联发科 10 核 CPU 芯片的机型,并用 2022 年的测试软件,对这些老手机进行了重新测试。

一款罕见的“异构四核”处理器,见证了王者的陨落

当时我们曾指出,"10 核 " 这个设计理念虽然有被市场竞争 " 带偏 " 的嫌疑,但它们作为曾经的旗舰产品,在 GPU 性能、轻载日常体验上与目前的中端、中低端 5G SoC 相比,其实并没有拉开很大的差距。

更为重要的是,在 Helio X30(MT6799)这款 SoC 上,凭借 Cortex-A35+Cortex-A53+Cortex-A73 三种 CPU 架构,联发科实际上先于整个行业好几年就带来了 " 三丛集 " 设计。虽然效果有待商榷,但理念上确实成功 " 预判 " 了此后手机 SoC 的设计方向。

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不过如果硬要说起来,联发科其实并非首家做到这种 " 超前预判 "SoC 未来设计方向的厂商。因为早在 2011 年,手机行业就迎来这么一款 " 神 U",在当时双核、四核设计刚刚兴起的年代,率先提出了 " 异构大小核 " 的设计理念。

更绝的是,在这款移动处理器内部,不仅 CPU 率先采用了两套架构的 " 大小核 " 设计,甚至就连 GPU 也是双架构、双核心。即便放到现在来看,无疑也是一个极其大胆的构想。

一款罕见的“异构四核”处理器,见证了王者的陨落

而这,就是我们三易生活今天要带大家 " 考古 " 的对象——德州仪器 OMAP 4470。

德州仪器,曾经智能手机的芯片王者

说到德州仪器(TEXAS INSTRUMENTS),有些朋友对它可能已经十分陌生。但如果将时间回到十几年前,当时德州仪器可是智能手机、特别是高端机型芯片领域的绝对 " 王者 "。

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比如说德州仪器的 OMAP 750、OMAP 850 等产品,就曾经长期被 HTC 作为旗下 Windows Mobile 高端机型的芯片方案。即便是到了后来高通方案(MSM7201)开始兴起的年代,依然都能见到采用了这几款芯片的 HTC 新机。

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又比如说德州仪器 OMAP1710、OMAP 2430 这两代处理器,也曾在诺基亚 N 系列塞班旗舰机中大放光彩。尤其是带有 3D 加速器(PoverVR MBX Lite)的 OMAP2430,当时是只有像 N93i、N95 这样的 " 机皇 " 才能使用的顶配芯片,其他的高端机型甚至都没有配备。

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更不要说在 Android 早期阶段,基于 OMAP 3630 的摩托罗拉初代里程碑,初代 Defy,以及基于 OMAP 4430、4460 的摩托罗拉 RAZR MAXX、三星 Galaxy Nexus,都是极为经典的产品。

不过,我们今天测试的德州仪器 OMAP 4470,从某种意义上来说比以上所提到的各代德仪经典处理器,还要更为特殊一些。

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一方面,这是因为其早在 2011 年就提出了 " 异构大小核 " 这个概念,比后来广为人知的业界首款 "4+4" 大小核 CPU 设计的三星 Exynos 5410,要整整早了两年。

另一方面,OMAP 4470 更是德州仪器在移动设备上的 " 绝唱 "。就在 2012 年、也就是 OMAP 4470 发布一年后,德州仪器正式表达了退出移动芯片市场的意向,并放弃了 OMAP 5 系列应用处理器的发布计划。这也就意味着,OMAP 4470 成为了德州仪器有史以来最高端、架构最为特别,同时也是最后一款用于移动设备上的处理器产品。

正因为它是绝唱,所以要找到测试机可不太容易

说了这么多,接下来我们自然要与此前 " 再测 10 核心 " 那次一样,进入真机跑分测试环节了。不过首先请容我们吐槽一下,这年头要想找到还能正常工作、基于 OMAP 4470 处理器的机器,可真不太容易。

一方面,德州仪器的移动处理器历来有个很特殊的设计,就是其内部都集成了一颗自研的 "C64"DSP 核心。并且能够脱离 CPU,独立处理视频、图像、音频解码等运算任务,而且处理效率还极高(当年曾有厂商用 0.2GHz 的 CPU 搭配 C64 DSP,在 MP4 上实现了 DVD ISO 解码)。

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爱可视 101XS

但这玩意的优化难度极大,对厂商的编程水平要求非常高。这就使得当时 " 敢用 " 德仪 OMAP 处理器的厂商,基本就只有诺基亚、三星、摩托罗拉这些头部大厂,再加上与德仪关系匪浅的爱可视(ARCHOS)、智器(SAMRTQ)等少数品牌。

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智器 T30

另一方面,正如前文中所提到的那样,OMAP 4470 发布时,德州仪器在手机市场的占有率已经开始快速衰落,这就导致会用这款处理器的品牌就变得更少了。事实上,现在能查到的、基于 OMAP 4470 的量产机型,就只有三星 Galaxy Premier (i9260)、爱可视 101XS,以及智器 T30 这三款而已。

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此次,我们三易生活找来了一台还能正常运行,且搭载最终版官方固件的智器 T30 平板电脑。不过由于其系统版本(Android 4.2.1)实在是太过古老,所以光是为其找到能够正常安装、运行的测试软件,就花了不小的工夫。

技术解析:前所未有的异构四核 CPU+ 异构双芯 GPU

最终,我们总算是可以在 11 年后的 2022 年,为大家带来对 OMAP 4470 的技术解析和性能测试了。

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首先,无论是通过最新版的 AIDA64、还是老版本的安兔兔评测 6.0,都可以看到智器 T30 的一些基础配置信息。其中包括双核 1.5GHz 的 Cortex-A9 CPU,2GB 的 DDR2-933MHz 内存,以及 PowerVR SGX544 GPU 等。

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发现问题了吗?没错,OMAP 4470 作为业界首款具备 " 异构 CPU 设计 " 的处理器,同时其 GPU 也有 " 大小核 " 架构,可为什么在这些软件里只能看到双核 A9 以及一颗稀松平常的 SGX544 呢。

其实,这正是 OMAP 4470 超前的地方。因为我们现在熟知的 " 大小核 " 设计,都是基于 ARM 专为其设计的 CPU 总线来实现,所以软件本身能够看到处理器有几个 CPU 核心、是什么架构。但在 OMAP 4470 推出的时候,ARM 的公版 CPU 压根就还不支持 " 大小核 ",是德仪自行开发了一套调度机制,来实现的应用程序跨架构调度,因此无论使用什么 APP,都不可能读到 OMAP 4470 的 " 小核心 "。

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通过查阅技术资料我们得知,OMAP 4470 的真正 CPU 为两颗 1.8GHz 的 Cortex-A9" 大核 ",再加上两颗 266MHz 的 Cortex-M3" 小核 "。其中,A9 大核用于执行常见的 APP 处理,M3 小核则专门负责诸如息屏 MP3 播放、图片浏览等轻负载应用,实现极低的功耗水准。

与此同时,OMAP 4470 的 GPU 也是 " 大小核 " 异构设计。其中,大核为负责 3D 建模的 PowerVR SGX544,算是当时很先进的 GPU 方案,除此之外其还额外集成了一颗 Vivante GC320 GPU 核心,用于不需要 3D 运算时的纯 2D 画面渲染功能。

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德仪的官方参数对比表,可以看到 OMAP4470 比前代多了硬件 2D 加速单元(也就是第二颗 GPU)

除此之外,OMAP 4470 也集成了德仪自研的 C64x DSP 核心,以及 IVA 视频解码单元。只要厂商优化得当,理论上可以发挥出超高能效的视频 / 图片 / 音频解码性能,大幅延长设备进行多媒体播放时的续航能力。

跑分实测与总结:超前但并不好用,失败也在情理之中

说了这么多,那么 OMAP 4470 的实测性能表现到底如何呢?我们花了很大的力气后,总算找到了两款能在这款 OMAP 4470 机型上正常运行的测试软件,并最终得到了如下跑分成绩。

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GeekBench 3 单核性能远强于 Tegra3 和 OMAP4460,打平了 Exynos 4412

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GeekBench 3 多核性能明显强于 OMAP4460,但被一众四核处理器吊打

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安兔兔评测 v5.6.2,成绩不出意料地垫底

可以看到,OMAP 4470 的实测成绩基本可以说是 " 在意料之中 "。与不带小核的纯粹双核处理器、或早期的低频四大核处理器相比," 二大二小 " 的异构四核整体性能并不差,但与后期那些更主流、基于更先进架构的四核或双核 SoC 相比,OMAP 4470 的表现又实在不太够看。

而且请大家注意本文里的用词,我们始终称 OMAP 4470 为 " 处理器 ",而不是如今常见的 "SoC"。这是因为德州仪器始终没有搞定基带相关技术,这也使得他们的芯片只能被归为 " 应用处理器 ",必须要 OEM 厂商自行额外配备基带,才能用在手机里。

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当时官方其实已经公布了采用新 " 异构四核 " 的 OMAP5 系列,但最终并未上市

正因如此,这不仅使得 OEM 厂商在使用德仪 OMAP 芯片制造手机时,必须付出额外的基带成本,而且外挂的第三方基带还可能引发各种不可预知的兼容性问题。再加上随着当时 4G 制式的推出、全球移动通讯标准愈发复杂,不带基带的纯应用处理器很快就被主流手机厂商抛弃,不仅是德州仪器,NVIDIA 差不多也是在这个时候选择了退出手机市场。显然,这并不是一个巧合。

当然,回到 OMAP 4470 本身来说,它是不是一款好的移动处理器呢?老实说,是、但又不是。说是,因为它确实在 CPU、GPU 的节能方面,做出了一些原创的、超前的设计,同时实测性能也比同期单纯基于 Cortex-A9 的双核或四核竞争对手,要稍强一点点。至少作为 " 异构设计 " 的首秀,起码是没有翻车的。

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但从另外一个角度来说,德州仪器的创意再强,他们也还是没有跳出 ARM" 公版 " 的桎梏。OMAP 4470 并没有去重新设计了一套处理器架构或修改指令集,顶多只能说是在当时 ARM 双核设计的基础上打了个补丁。从这一点来看,德仪至少在移动处理器的设计能力上,是比不过后来的苹果或者高通的。而这一点,似乎也从另外一个角度印证了德仪最后黯然败走,OMAP 4470 成为 " 异构四核 " 绝唱的结局。

【本文部分图片来自网络】

原文地址:http://www.myzaker.com/article/62eb89788e9f0940861d8ba9

版权声明:虚像 发表于 2022年8月4日 pm7:25。
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