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跨平台处理器性能如何对比?不同时期的ARM分别相当于哪个

2019-03-27 14:33:33 来源:Donews 作者:maomaobear
来源:Donews  专栏    作者:maomaobear

前几天,苹果发布了新款iPad mini,2999元的价格,A12高性能处理器,让人颇为心动。

长期以来,关于移动处理器有多强的问题,一直是一个热点。因为苹果喜欢使用的测试软件Geekbench里面,苹果的得分秒天秒地秒i7,那么手机处理器到底有多强,我们应该如何看待手机处理器与桌面处理器的性能差距呢?

一、跨平台处理器性能如何对比

其实,不同指令集,不同操作系统之间怎么比性能并不是一个新问题,而是一个有几十年历史的老问题 。

这个问题远比智能手机的历史古老,在服务器百花齐放的年代,x86只是服务器市场的小角色,大型it企业一家一个指令集,一家开发一种CPU,一家一个有特色的操作系统。IBM有自家的PowerPC,DEC有Alpha系列,SUN有sparc,怎么比较各家服务器性能呢?

于是就有了SPEC CPU2000,这是是由标准性能评价机构“The Standard Performance Evaluation Corporation (SPEC)”开发的用于评测CPU性能的基准程序测试组。测试思路是一套当时流行的任务,各家自己编译,用当时的主流算法,跑一些当时流行的任务。然后找一台Sun工作站当参考,你比这台工作站快多少得分多少,这就好比较了。

和一般的测试软件跑理论性能不同,这个测试是针对实际工作任务的,在这个测试中跑出高分,意味着处理当时的实际任务有高性能。

因为这个办法比较科学,所以开发CPU的都认这个。这个标准有2000,2006,2017版本,对应着这些年代服务器的主要工作任务。

移动处理器,或者一些后发产品,都是用这个测试作为基准的。龙芯2代用类MIPS指令集,用SPEC CPU2000来衡量自己的性能,手机处理器ARM指令集,也用SPEC CPU2000和SPEC CPU2006衡量性能。

这个测试的成绩,能够代表,手机处理器与桌面处理器,在跑2000年,或者2006年,2017年主流服务器任务时的真实表现。

二、手机处理器有多强

智能手机处理器用SPEC CPU测试,大约有十年历史。在iPhone之前,手机处理器普遍比较弱,即使跑SPEC CPU2000成绩也很低。

大约在2011年,在iPhone4S的年代,双核A9出现,大约是奔腾2,奔腾3的水平(龙芯2也是这个水平。)

到了A72时代,已经可以用SPEC CPU2006测试了,大约有酷睿入门水平。现在麒麟980,骁龙855的A76核心,大约是酷睿后期的水平(低频)。而苹果A12x的大核,有i5-8250U的水平了(不睿频)。

因为手机功率限制,CPU不能拉高频,所以主流处理器频率都在2Ghz多一些,所以单核心性能不能与桌面处理器睿频相比。

但是比正常同频率性能,像苹果A12X这种优秀处理器,已经可以媲美桌面处理器了。

当然,苹果A12X的面积成本一点不比桌面处理器小,压低频率可以取得更好的功耗。

从历史看,手机处理器这几年的发展速度远超桌面处理器

2011年,手机处理器只有奔腾二,奔腾三水平,而桌面处理器已经有了第二代i7,性能有数量级的差距。

而到了2019年,手机处理器已经达到桌面中档处理器不超频的水平。

三、为何桌面处理器会被追上

这些年ARM处理器性能进步速度是惊人的,而Intel牙膏挤的太久了。

i7现在是第九代了,而今天把i7第二代拿出来超超频用,性能也没差到哪去。

Intel的进步是加法,每年加一点,苹果进步是指数级别,前些年每年翻倍,后来幅度也至少20%。

2011年的时候,Intel都是i7了,双核A9的手机处理器还停留在奔腾2到奔腾3的水平,大约是1999年的桌面水平。

Intel从奔腾3发展到i7,大约是9年。苹果作为后来者,从2011年双核A9,到2019年A12X,8年性能达到第一代i7的水平并不奇怪。

如果Intel在i7 2600K之后,保持当年从P3进化到i7的速度,那么现在的i9 9900k,性能至少得是今天的十倍吧。

不是苹果发展太快,而是Intel牙膏挤的太久了。在i7用了8代产品,同频进步30%,40%,而ARM一代产品就性能翻倍,这种龟兔赛跑,桌面处理器被追上就不足为怪了。

有些人有误解,认为ARM指令集不可能追上X86,实际上这是没有道理的。处理器指令集和性能架构关系没有那么大。

前几年中国最快的ARM处理器不是海思,而是天河超级计算机团队的“火星”,这个团队前一代产品是Sun 的指令集,下一代说做ARM 就做了。一做就比当时的ARM 公版好,接近当时的苹果。

如果英特尔拉下脸重做ARM,水平也不会低。

苹果收购的处理器研发团队,有DEC alpha 的人,这是做高性能服务器的。

DEC 的EV7总线AMD 用了,超线程技术英特尔用了,这是X86指令集对DEC技术的移植。

DEC自己的核心和指令集,卖给中国,这是后来神威系列的祖宗。

指令集只是皮,英特尔说换一套就搞了IA 64,处理器架构和设计水平,算法才是根本。

苹果强,在于其设计团队,用ARM 只是移动市场的生态是ARM 的,不能用别的。

另外,晶体管数量和性能没有直接关系晶体管数量的谬论是一个半吊子手机评测人说的,当年给苹果解释,这属于小白误导更多小白。

不是晶体管用的多,性能就好,架构不行,算法不行,用再多也是浪费。

同等设计水平,才有大核心比小核心性能高。

有人说,既然A12X那么强,为什么苹果不用自己的处理器做笔记本电脑呢?

原因也很简单,ARM 不能上桌面,不是性能不行,是生态不行

ARM 上桌面的问题是桌面的X86和windows 生态,所以苹果用iPad Pro 搞生产力工具没戏,几十年的软件积累没法追。

从苹果历史看,用了Intel处理器,可以装双系统的MAC是销售最好的MAC,为了生态,苹果的ARM处理器性能再好,做成笔记本电脑也不好卖。

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