关于手机主频的一些知识

关于手机主频的一些知识 ARM处理器的详细介绍: -------------------------------------------------------------------------- 最近看到很多很多人发帖说自己用软件测了大六的CPU主频只有192 MHz，并不是标称的369 MHz。在此，我想统一把所有这些误解和疑问解释清楚。并且简要介绍一下有关手机CPU，单核CPU和双核CPU的基本概念。 ,,首先介绍一下大六的CPU。大六采用的是美国飞思卡尔公司生产的MXC 300-30单核心处理器芯片，这个芯片由一个ARM 11架构的指令核心组成(CPU核心产品编号为ARM 1136)，主频为369 MHz。众所周知，这是一款非常优秀并且应用广泛的移动CPU(诺基亚目前主流的智能机都是采用这款产品，包括6120c、6220c、N76、N78、N79、N81、N85等等)，采用65 nm工艺制造，功耗为400-500 mW。 ,,作为一款移动CPU，MXC 300-30的主频并不是固定不变的。因为移动设备的电源容量有限，要维持足够长的续航时间，就必须实行节能。而对于CPU而言，最好的、也是最有效的节能办法就是降频(降低主频)。所以，CPU核心在空闲时会把自己的主频降下来，也就是各位测出来的192 MHz。因为CPU如果一直保持在很高的主频上工作是相当费电的，会导致续航时间严重不足。所以，在大六非满负荷运行时，CPU就把主频降为192 MHz，可以明显降低功耗。从玩游戏和听音乐两种情况下电池使用时间的巨大差异就可以很明显感受到这一点。 ,,再说说很多人对于CPU主频的误解。不少人以为大六的CPU是369 MHz的主频，就是每秒处理3亿6千9百万个信息或是3亿6千9百万个二进制代码0和1，其实这种理解是错误的。CPU主频是CPU核心在单位时间(也就是一秒钟)进行加法运算的次数。那么大六的CPU主频就可以这样理解:它可以在一秒钟内进行3亿6千9百万次加法运算。主频在微电子技术中的定义是芯片核心内部的时钟脉冲信号在单位时间内(也就是一秒钟)震荡的次数。主频并不简单等同于CPU的处理速度，因为CPU不仅仅是加法运算，还有很多很多复杂的运算。主频高只能说CPU在单位时间内运算速度快，却不能说明CPU的性能。 ,,因为CPU的性能不仅仅是主频来判断，还有一个很重要的指标:晶体管数量。CPU芯片的生产实际上就是在一块硅晶圆上面集成大量的晶体管。CPU工作时，就是这些晶体管在进行处理运算。这就好比很多人干活，主频高只能说明每个人干活速度快，但是如果人(晶体管)很少，最后的工作量仍然不多。很多人发现某些CPU主频很高，但性能却不如很多主频低一些的CPU。原因很简单，前者的晶体管数量没有后者多。当然这个只是一般情况，因为CPU的实际性能还会受到架构和缓存等因素的制约，晶体管的数量只是性能的一方面体现。对于计算机大家完全可以暂且这么理解，深层次的东西我们就不说得太多了。 ,,另外，现在很多手机打着“双核CPU”的卖点在大肆宣传。对于手机上面的双核CPU，我不得不提一下。其实手机上面的这个概念并不等同于电脑上面的双核CPU，手机双核CPU实际上是由一个负责指令运算(指令运算即是操作系统和其他程序的运行)的核心(如常见的ARM 11处理器，称为主CPU)和一个专门负责通讯的数字信号处理器(也叫做DSP)两个芯片共同组成。电脑上面的双核CPU是两个完全相同的物理计算核心一起工作，同时处理数据指令，分工是完全相同的;而手机双核CPU，两个核心完全不一样，分工当然也不一样。一般来 说，当通讯信号和网络信号同时发生时，系统会自动将通讯信号分配给专门负责通讯的DSP，而将网络信号交给CPU核心，两个核心同时负责不同的工作，使得双核处理器可以同时上网和打电话。手机双核处理器两个核心之间的联系不如电脑双核CPU那样密切。 ,,手机上面单核处理器和双核处理器的性能各有千秋，不能单纯地说谁好谁坏。双核处理器由于是两个芯片组成，功耗往往比较高。出于功耗和辐射的考虑，一般会将主CPU的频率设得比较低，所以数据指令的处理速度没有单核快，并且不能同时处理过多的任务。因为它的这个指令核心由于主频较低、性能偏弱，但是由于它还带有一个DSP，所以可以同时上网和打电话而互相之间不发生干扰。单核处理器由于只有一个芯片，因此主频可以设得很高，在数据指令和二维图像、多媒体运算处理的速度上比双核处理器快，并且可以同时处理非常多的任务。但是它一般来说不能同时上网和打电话，其中一项会发生中断(因为缺少了DSP的协助)。双核处理器即便是将主CPU的频率降低了，但由于带有两个芯片，因此一般来说仍然比单核处理器更费电。 ,,需要强调一点的是，现在越来越多的手机都带有3D加速能力，也就是说处理器芯片中集成了一块3D加速芯片，其作用相当于电脑中的显卡，可以极大地提升手机执行3D程序的能力。它的作用仅仅就是负责3D程序的运算，除此之外基本没什么用。所以说带有3D加速芯片的处理器不等同于双核处理器。应该说这两个概念不相关。双核处理器是主CPU + 数字信号处理器(DSP)，而3D加速处理器可以是单核处理器(主CPU + 3D加速芯片)，也可以是双核处理器(主CPU + DSP + 3D加速芯片)。