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一款罕见的“异构四核”处理器,见证了王者的陨落(性能最好的双核处理器)

一款罕见的“异构四核”处理器,见证了王者的陨落(性能最好的双核处理器)

【【【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。

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。

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。

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”。

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。

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。

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。

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)。

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。

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。

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。

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。

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”。

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。

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。

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

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

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。

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。

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】

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