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战胜了苛刻的尺寸和功率限制，智能手机制造商所发挥出的聪明才智让桌面系统望尘莫及。现在的移动设备不仅具有多个内核，而且是多种尺寸和类型的内核。

高通的技术营销经理Cisco Cheng说，高通的旗舰骁龙820芯片系统（SoC）为移动设备提供了两种类型的中央处理器。而且，它具有图形、相机、传感器、位置、外设、Wi-Fi、蓝牙、信号、无线调制解调器和内存处理器或者控制器等功能，每一功能都比CPU更有效地处理任务。（2016年11月，高通发布了其后续产品——骁龙835，增加了快速充电功能）。

由此产生的这类越来越强大的移动技术几乎肯定会出现在桌面系统中——甚至可能与桌面系统融合。

移动场景美国权威科技测评网站AnandTech的编辑Joshua Ho说：“多核智能手机的出现比多核桌面系统要晚一些，但很快就赶上了。桌面系统从单核发展到双核花了几年的时间，但在移动端，从2011年的三星Galaxy S II开始，只花了6个月到一年的时间。”

虽然桌面系统主要是由英特尔创立的x86处理器王朝所统治的，而移动设备则主要采用了由英国ARM控股公司设计的ARM处理器。（ARM最初是高级RISC机器的意思。它于2016年9月被东京软银跨国集团收购。）

独立微型计算机顾问Jim Turley说：“移动环境之所以在ARM处理器上进行标准化，其原因是与桌面环境在Intel x86处理器上实现标准化相同。主要是营销以及机会——对于ARM的情形，还有政治因素。ARM是英国公司，而第一个成功的手机制造商来自芬兰和瑞典，因此选择欧洲供应商还是会受到欢迎的。此外，ARM很高兴为芯片设计提供许可，可以对其进行定制以适应小空间，并且在低功耗方面名声不错。”

与桌面环境的另一个巨大区别是，ARM不会制造其处理器，而是将其设计许可给组件和手机制造商。这些器件通常在第三方工厂制造。

IT调研公司Moor Insights＆Strategy负责人Patrick Moorhead解释说，许可证是授权人的一种主要业务模式。“在移动领域，唯一这样做的两家是高通和苹果。他们用ARM指令集构建自己的架构和处理器。”他估计，为了开发一个定制核心，需要投入大约2500万美元和一年的工作量。

Moorhead说：“如果量足够大，每片价格会更便宜，但市场风险也大。”它可能需要一年的时间才能面市，如果在此期间市场有变化，您将面临损失。

下一环节是给具体的内核许可通用设计。ARM会与被许可方合作，通过代工线在芯片系统上实现设计，并保证结果。Moorhead说，这样做的前期成本较少，但由于较高的版税和费用，单片成本最终可能会不止增加一倍。

ARM控股公司提供的资料显示，该公司实际上至少有7个级别的许可选项。两个最便宜的是学术和实验者，不涉及商业化。接下来的4个是商业许可，包括增加与ARM的互动交流，增加知识访问量，更高的许可费和投资，以及对许可持有者的限制更少。ARM是把顶层（第七层）作为架构级，它涉及许可指令集。

资料表明，2016年秋季，ARM拥有1396个产生收益的许可持有者，其中20个在架构级。

市场调研公司Creative Strategies的分析师Ben Bajarin说：“大多数超过600美元的旗舰智能手机使用了定制的ARM处理器，而低端产品使用通用ARM处理器。”他说：“高通和苹果在技术上彼此有很大的差异，但二者都花时间去定制他们的架构，最终产品比通用智能手机功能更强大，性能更好。”

为多核提供的big. LITTLE

ARM用于多核架构的基本方法，称之为big. LITTLE，它涉及两类内核，通常称为大核和小核。大核是以最大速度运行前台任务，而小核是以最大功率运行后台任务。

ARM控股公司首席移动策略师James Bruce解释道：“PC的多核x86处理器的内核都是一样的。ARM决定做一些不同的事情，提出了big.LITTLE的概念。它们是共享相同资源的兼容内核，但一个组是为了效率而实现的，另一个是为了性能而实现的。这样，可以调整CPU以满足智能手机工作负载的需求。”

Bruce还说，较大的内核具有分支预测和无序执行等复杂功能，而较小的内核是具有较少逻辑门的串行处理器，因此功耗较低。他们都运行相同的机器码。对于八核，标准配置是四大和四小。“以两种方式实现相同的CPU，两全其美。”

但是有很多方法来实现big.LITTLE。Cheng解释说，高通在骁龙820上使用了两个等级的处理器，它们除了具有不同的电路几何形状并以不同的速度运行之外，基本是相同的。当然，速度慢的功耗更低一些。

苹果以坚持双核设计而出 名。Creative Strategies的Bajarin说：“苹果的双核设计通常胜过八核设计。这一切都归功于设计质量。他们利用定制的GPU和自己的软件来提高用户体验。”

Linley Group分析师Linley Gwennap说：“ 但是许多智能手机厂商喜欢多核——只是因为他们出于营销的目的。我们还知道，‘八’在中国是一个非常幸运的数字，由于这个原因，八核手机最受欢迎，但这并没有太多的技术优势。”

多核优势？

事实上，由于手机的应用与桌面系统不同，有人对智能手机采用多核的需求提出了质疑。

Moor Insights的Moorhead说：“现在两到三个内核是手机应用的最佳选择。有一些工作负载，例如在上传应用程序的同时使用手机，那么这会受益于多核。”大多数应用程序使用一个内核，少数使用两个，在极少数情况下，例如同时更新所有应用程序，会使用三个。一些游戏使用三个内核，而发烧级游戏可能需要四个。

Moorhead说：“我认为很长时间内我们实际用不到八个处理器内核。智能手机没有那么多的后台任务和多任务。”

AnandTech的Ho解释说：“我们实际使用的内核数量已经够了，当您只有一种类型的内核时，是三到四个内核，如果采用了big. LITTLE，六到八个就可以了，这没有把GPU等其他处理器算在内。”他说：“这就是带来增长的地方——添加GPU、矢量处理器、视频解码器和固定功能块，让性能和功效更好。”

这意味着越来越强调向SoC添加异构器件，并且已经设立了“异构系统架构基金会”以促进其实施。基金会总裁John Glossner说，难点是让所有器件共享相同的内存空间。他补充说，从长远看，基金会的开源标准将产生能够自动并行处理的编程语言。

未来

ARM控股公司的Bruce指出，智能手机的基准测试分数已经与典型笔记本电脑的相当，因此它们的融合似乎是不可避免的。

事实上，这是指HP Elite X3和Microsoft Lumia 950 XL。两者都是Windows 10设备，可以插入较大的显示器和键盘。高通的Cheng解释说，由于微软的Continuum功能，一旦插入就可以运行微软应用程序的全功能版本。

Cheng预测：“一定会融合的，这只是时间问题。”

但这只适用于商业用户，对于一般的用户而言，他们用手机上上网，看看视频，因此，设备增加很多功能意义不大。

Cheng说：“开发人员自己很少对应用程序进行多线程开发，他们不会去编写一个不会在150美元手机上运行的应用程序”，也就是说，不是高端的。他说，对于普通用户而言，技术改进的好处是提高了电源效率，在现有使用环境下电池寿命会更长。

他预测，然而，5G无线连接的到来会让移动设备获得光纤那样的速度，打开了新视野。这可能会实现多人电话会议、远程呈现应用，并且极大的减少了延迟。他补充说，这将带来新用途，如应用程序的云集成，促进桌面系统融合等。

对于内核，Linley集团的Gwennap说：“我不认为很快出现超过八个内核。现在，我们停在八核上已经有很多年了，业界似乎卡在这里了。再回到软件——我们没有看到有哪种软件需要使用八核，所以为什么要去发展16核？”

咨询公司Turley预测，“会有种类更多的处理器更多的采用异构处理，但这种混合是不均衡的。”Ho补充说：“语音识别功能会越来越多，您可以不用在屏幕上键入信息了。但是，CPU设计不太可能从根本上有所改变。”

（作者Lamont Wood是总部设在圣安东尼奥的《计算机世界》的特约撰稿人。）

原文网址：

http://www. computerworld.com/ article/3167617/smartphonecpus-shaming-desktops.html