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好屏得用强芯 四款视网膜平板性能对决

2014-05-06江懿《微型计算机》2014年3月下

在如今,国产视网膜平板早已不是什么新鲜词,几乎主流的9.7英寸国产平板都配备上了这一级别的屏幕。正所谓好马配好鞍,一块优质的屏幕自然需要强劲的处理器所支撑。虽然国产视网膜平板产品已经比较成熟,但芯片方案的选择并不多。在去年,几乎就是瑞芯微RK3188与全志A31的天下。随着处理器技术的发展,能够支撑视网膜级屏幕的新方案也逐渐开始出现,并伴随着平板产品上市,获得了很多关注。为此,我们挑选了四款不同处理器的国产视网膜平板,通过技术解析与实战的方式,希望了解不同的“芯”能带来哪些不同?

好屏得用强芯 四款视网膜平板性能对决

四款处理器技术解析

首先来介绍一下即将出场的四款处理器——全志A31、瑞芯微RK3188、晶晨M802和炬力ATM7039。其中全志A31和瑞芯微RK3188显然是我们的老朋友了,而晶晨M802和炬力ATM7039相信大家就不太熟悉,因为它们都是近段时间才出现在平板产品上,所以在一开始,我们先来了解这两款新芯片的情况。

晶晨M802

去年12月,晶晨发布了其新一代四核SoC芯片M802。这是一颗姗姗来迟的处理器,因为早在2013年3月的时候,晶晨就曝光了AML8726-M8(正式型号是M802),并宣称会在4月发布。但为什直到预计发布时间的8个月后它才正式面世?据悉这是由于晶晨在最初规划这款四核芯片时,考虑的是Cortex-A9四核+Mali400MP4 GPU的搭配方式。但由于越来越多平板开始采用视网膜屏幕,从高分辨率、大型游戏方面的需求考虑,晶晨更换了GPU,这也导致了芯片推出时间的延后。

M802集成了四个Cortex-A9 R4CPU核心,采用了台积电的28nm HPM工艺,主频为2GHz,并支持128bit DDR3/LPDDR3内存。GPU部分,M802采用的是Mali-450MP8 GPU单元,由两个几何处理器和六个像素处理器组成的,这样它能同时进行像素运算和三角形运算,使得图形处理速度和性能得到提升。具体规格上,它的频率为600MHz,浮点性能54GFlops,填充率3.6亿像素每秒,三角形输出率1.32亿个每秒。此外,M802还支持1080p编码及双路的1080p视频输出、支持4K×2K的视频播放、音频DSP引擎、安全加密引擎,且最高支持1300万像素摄像头。

与晶晨此前的MX双核芯片相比,M802的CPU和GPU核数翻了一倍,同时频率也有所提高,但是其功耗只有MX双核的60%左右。在这一点上,台积电的28nmHPM工艺起到了不小的作用。同时晶晨还采用了自家的电源管理芯片,DVFS动态电压频率技术和Ultra-Low-Power (ULP)的应用也使得功耗得到了较好的控制。

M802 的结构组成示意图
M802 的结构组成示意图

M802 是晶晨最新发布的系列芯片中的其中一员。
M802 是晶晨最新发布的系列芯片中的其中一员。

炬力ATM7039

炬力ATM7039发布于2013年9月,采用其芯片的平板已经陆续上市。在当时炬力发布的三款芯片中,ATM7039是作为其中性能最强的高端产品出现,和晶晨M802一样,ATM7039也是基于Cortex-A9 R4架构,四个CPU核心,主频达到1.6GHz,支持64bit双通道DDR3内存,带宽达到9.6GB/s,传输速率得到很大的提升。R4版Cortex-A9加入了针对存储器的管理以及指令的跳转预测用以提高精确性,相比R3版,理论上性能有10%~20%的提升。炬力官方并没有公布ATM7039所采用的工艺制程,但据推测40nm的可能性最大,如果是这样的话ATM7039在功耗控制方面可能会逊色于M802。

GPU部分,ATM7039集成的是Imagination PowerVR SGX544图形处理器。它的频率在500MHz左右,基于第二代通用可扩展着色引擎(USSE2),支持2D、3D、GPGPU处理。PowerVRSGX544采用了32bit浮点运算机制,对于新一代OpenCL及RenderScript规格的支持度更高此外,ATM7039也是第一个能支持HEVC/H.265视频解码的平板方案,并支持六路视频同步播放、4K×2K高清分辨率视频解码以及10bit视频解码。

ATM 7039采用了炬力自家的第三代低功耗设计架构(LPD Gen.III),PMU(电源管理方案)为ATC2603X系列,支持DVFS动态调频技术以及智能背光调节系统。

Cortex-A9R4 架构图
Cortex-A9R4 架构图

Cortex-A7 架构图
Cortex-A7 架构图

瑞芯微RK3188

瑞芯微RK3188是国内首款28nm工艺的移动SoC芯片,其早在2012年12月就发布了。在整个2013年中,我们在许多采用视网膜屏幕的安卓平板中都能看到它的身影,下面再简单回顾一下它的技术规格。

RK3188采用的是Cortex-A9架构,四核心设计,28nm工艺制造。它的最高主频可达1.8GHz,支持NEON与SIMD指令集,支持乱序执行并可在一个时钟周期执行四条指令的特性使它的运算性能明显优于每个时钟周期内只能有序执行两条指令的Cortex-A7。不过它只支持32bitDDR3内存,4.8GB/s的理论带宽是它的一个弱势。

GPU部分,RK3188选择了ARM自家的Mali-400MP4 GPU,运行频率为533MHz,支持1080p分辨率。值得一提的是,RK3188在当时就加入了对4G网络制式的支持,其采用的最新高速通信接口可优先用于连接4G(LTE FDD/ TDLTE)、3G模组,提高上网速度。

RK3188 所采用的28nm 工艺在当时无疑是领先的。
RK3188 所采用的28nm 工艺在当时无疑是领先的。

全志A31

全志A31的发布时间与瑞芯微RK3188差不多,而它们俩也在去年整整一年中,一直在视网膜平板产品上“正面对抗”。

A31所采用的架构和其他三款芯片都不同,为Cortex-A7,同样是4个核心,40nm工艺。它拥有256KB的一级缓存和1MB的二级缓存,频率为1.0GHz。虽然从频率来看它不占优势,但它支持双通道64bit内存,数据传输达到了6.4GB/s,更大的带宽有利于适应采用视网膜屏幕的平板。

A31的GPU是它领先对手的一环。它采用的是Power VR SGX544MP2图形处理器,频率为300MHz,具备8颗渲染引擎。它能够同时支持4K×2K视频的解码及输出、蓝光3D@30fps、4路720p视频同时编解码以及4K player多视频悬浮显示。它的视频引擎接口更加开放,并开放标准的OpenMax接口。

在功耗方面,A31拥有全志为其打造的AXP221智能电源管理芯片,可实现电源动态管理。同时,A31还配备了一颗专门用于超低功耗管理的核心,有利于更长的续航时间。

全志A31 的架构组成示意图


全志A31 的架构组成示意图

四款芯片主要规格表

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