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    安卓阵营最强音?Tegra 3四核深度解析

      [  中关村在线 原创  ]   作者:  |  责编:张剑锋
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    产品:Eee Pad TF201(旗舰版/32GB) 华硕 平板电脑

    1架构篇:2012开启移动四核时代

        IT行业充满了变数,当我们还在苦苦挑选双核平板的时候,移动四核处理器已跃跃欲试,华硕EeePad Transformer Prime(以下简称:华硕Prime)成为了首款搭载NVIDIA Tegra 3的四核平板,抢得了行业的头彩。有人说2012年是移动四核时代,也有人说双核仍有很大挖掘空间,Tegra 3能否助力Android阵营平板力挽狂澜,为应用体验带来实质性的提升,是不少N饭关心的话题。

        七天看一年,CESMWC是IT行业的风向标,年初NVIDIA在CES2012上展示基于Tegra 3的Win8平板,两者在移动平台的合作让人眼前一亮。随后,MWC2012上多款Tegra 3智能终端如雨后春笋般出现,“移动四核”成为2012年第一季度最热的关键词。

    Tegra 3

    ·架构篇:2012开启移动四核时代

        十多年来,多核处理在计算革命中一直处于核心位置,从单核到双核再到四核,Tegra的每一次升级都带来了巨大的变化。这次,四核Tegra 3处理器内建一个Companion(伴核),相当于五核设计,只不过伴核的性能没有其余核心那么高,不过却在整个架构中扮演着重要的角色。

        Tegra 3之所以不能称之为五核处理器,是因为Companion(伴核)采用专门的低功耗硅工艺制造而成,能够以低频率来运行,而其它四颗核心则为标准的硅工艺,因此可以达到更高的频率,因此我们可以称之为主核心。

    安卓阵营最强音?Tegra 3四核深度解析
    Tegra 3内部架构解析

        在Tegra 3上,例如动态照明、物理效果以及其它与游戏相关的处理任务通过四个核心进行共享。通过这种负载共享,基本不会出现一颗核心满载的情况,让处理器有额外的空间用来处理后台任务。

        和NVIDIA的Optimus技术相同,切换过程在后台自动运行,切换时间不到2毫秒,属于无缝切换,且为了避免核心之间频繁切换,NVIDIA在CPU管理算法中加入了可编程的滞后控制,等应用程序稳定运行后激活切换机制,从而防止核心之间的“颠簸”。

    2性能篇:GPU提升至12核心之后

    ·性能篇:GPU提升至12核心之后

        NVIDIA在图形计算领域的地位毋庸置疑,在移动平台方面,从一代开始,内建Geforce GPU的Tegra家族就展现出3D图形运算和高清编解码方面的实力,三年的发展让Tegra处理器成为智能手机和平板电脑上高娱乐性的代表,下面让我们首先看看Tegra 3上GPU的规格。

    Tegra 3四核平板 华硕Prime深度评测
    Tegra 3在图形运算性能上都有了哪些进步

        相比上代产品,Tegra 3图形运算性能更加强大,有两大特点。首先,GPU核心从8个增加至12个,性能提升约为三倍,最大可输出2560×1600分辨率的高清图像。其次,Tegra 3支持3D显示(Stereo 3D),如果平板电脑或外接显示设备配备相应的显示屏,就可以享受3D视觉的乐趣。

        搭载Tegra 3处理器的华硕Prime预置三种使用模式,分别为节能、中性能模式与顶级性能模式,这与我们熟悉的笔记本是一样的,它控制着Tegra 3处理器的运行模式。我们实用antutu测试程序来测试这款四核平板的实际性能。

    Tegra 3四核平板 华硕Prime评测首发
    预置三种使用模式,性能表现各不同

    产品名称 节能模式 中等性能模式 顶级性能模式
    CPU整数性能 1640 3280 3604
    CPU浮点性能 1265 2551 2786
    RAM性能 978 1935 2109
    2D绘图性能 218 279 284
    3D绘图性能 710 1181 1178
    综合成绩 5355 9673 10586

        由上表可见,在华硕Prime运行在三种模式下性能表现有着较大差异,节能模式处理器性能最弱,顶级性能模式性能最强,测试成绩是节能模式的一倍,综合成绩达到了10586分(点击查看性能对比),我们随后进入antutu世界排名列表,看到的是一骑绝尘的景象。(点击查看世界排名)

        测试游戏《暗影神枪》最为强大之处在于画面渲染,无论是多边形还是光影效果都非常棒,这是在短时间内吸引玩家的好办法。游戏使用了Unity 3D游戏引擎,为了达到良好的效果,游戏开发商Madfinger与NVIDIA进行合作,利用Tegra移动处理器来优化游戏中的各个部分,甚至对四核Tegra 3 处理器进行了优化。

        对于平板初学者而言,上述架构理论和软件测试让人一头雾水,普通消费者相对更关注直观的使用感受,谁操作起来更流畅,谁运行速度更快,是购买前首先需要考虑的,而不是什么复杂的vSMP技术、二级缓存,因此在理性测试结束后,我们开始进行感性体验。在实际应用中,搭载Tegra 3四核处理器的平板电脑优势在哪?我们通过视频来进行演示和点评。



    Tegra 3华硕Prime四核平板性能视频体验

    Tegra 3
    Tegra 3运行游戏能够得到更精致的画面

        落实到实际应用上,三倍于Tegra 2的性能可带来更好的游戏画面,运行同一款3D游戏,Tegra 3处理器的GPU可以渲染出更多的动态光影、物理特效和高分辨率的环境,提升使用平板运行游戏的代入感。

        我们看到了在Tegra 3平板运行《暗影神枪》图像的真实损毁细节,以及运行《激流快艇》时运动模糊效果与摄像机泼溅效果,相比采用Tegra 2处理器的TF101,华硕Prime的画面更炫,游戏代入感更强。

    3散热篇:四核与双核差距不大

    ·散热篇:四核与双核差距不大

        平板电脑通常被用户捧在手中,因此机身背部表面温度将直接影响整体使用体验,在这里我们通过运行大型3D游戏来评估华硕Prime的散热能力,并与老款TF101进行对比。

    Tegra 3
    通过大型3D游戏来测试机体表面温度

    Tegra 3
    背部表面温度测试可以让我们更好的了解使用舒适度

    Tegra 3   Tegra 3
    华硕Prime表面温度             华硕TF101表面温度

        运行《暗影之枪》这款大型3D游戏一小时之后,我们使用FLUKE Ti25热成像仪观察两款平板背部表面的温度,可以看到,华硕Prime表面最高温度为37.4℃,老款TF101表面最高温度为35.2℃,略低于新品。通过以上测试结果我们得出,无论是双核的Tegra 2还是四核的Tegra 3,发热量均不是很大。通常来讲,在其它条件相同的情况下,金属机身相对塑料材质机身温度更高一些。

        整体来看,在运行大型3D游戏一小时后华硕Prime机身表面的温度与手部温度接近,因此不会有明显过热的感觉。同样需要注意的是,不同应用、不同操作习惯、不同屏幕亮度以及扬声器音量均会影响平板电脑的表面温度,本次散热测试仅作为参考,并不代表所有软件应用下的机身表面温度表现。 

    4续航篇:4-PLUS-1节能技术是关键

    ·续航篇:4-PLUS-1节能技术是关键

        视频播放平板电脑的核心应用之一,也是目前评估产品续航能力最贴近实际应用又客观的一种手段。配备Tegra 3处理器的华硕Prime续航能力如何,与采用Tegra 2处理器的老款产品TF101相比是否有优势?两款产品在运行大型3D游戏时的手感如何,在本页中我们将进行测评。

        测试方法:把片源分别拷贝到两款平板电脑上之后,将屏幕调至中等亮度,接上耳机选择中等音量,并关闭各个机型中的“自动待机”、“亮度自动调节”功能,在连接WiFi网络的状态下循环播放测试视频,待电池几近耗尽系统会进行关闭或者休眠,记录此刻的时间以评估续航能力。

    Tegra 3
    华硕Prime连续播放了8小时30分钟电影

        测试结果告诉我们,采用Tegra 3处理器的华硕Prime连续播放了约8小时30分钟电影,老款产品TF101播放时间约为7小时50分钟,成绩有所提高。相信这与NVIDIA节能设计有关。需要注意的是,不同应用、不同操作习惯、不同屏幕亮度以及扬声器音量的大小均会影响平板电脑续航时间,本次续航测试只作为参考,并不代表所有软件应用、视频播放环境下的续航时间。

        节能是长期的话题,Tegra 3这种“4+1”的组合在工作时也有自己的特点,Companion(伴核)通常工作在待机、处理邮件、收发微博这些“空闲时间”,四颗主核心工作比较“卖力”,主动承担阅览网页、高清播放、2D/3D游戏这些复杂应用,这需要Tegra 3的vSMP(可变对称多重处理技术)。前一阵,它刚有了一个更容易被大众接受的名字——4-PLUS-1,即4+1。

        由下图可以看到,vSMP技术可以根据工作负荷,动态启用和关闭CPU核心,因此Tegra 3可以呈现出以下四种工作状态。

    Tegra 3
    根据工作负荷管理CPU核心

        状态一:当待机或处理简单应用时单独使用伴核(频率范围:0~500MHz)

        状态二:当2D游戏、查地图、网页浏览(无Flash)时关闭伴核启用一颗主核心(频率范围:0~1.4GHz)

        状态三:当打开有Flash内容的网页、视频聊天或涉及多任务处理时,启用两颗主核心以加强性能(频率范围:0~1.3GHz)

        状态四:当运行大型3D游戏、视频编辑等复杂应用时,Tegra 3会将四颗主核心全部开启(频率范围:0~1.3GHz)

    Tegra 3
    不同硅工艺对功耗和性能的影响

    核心名称 低功耗CPU伴核 高性能CPU主核心
    核心架构 Cortex A9 Cortex A9
    工艺技术 低功耗(LP) 普通/高速(G)
    工作范围 0MHz~500MHz 0GHz~1.4GHz

        实际运行时,Companion(伴核)的工作频率范围在0MHz~500MHz之间,四颗主核心工作频率范围在0GHz~1.4GHz(视工作中的核心数量),它们都基于ARM Cortex A9架构,伴核的存在是为了更长的续航时间,四核核心主要负责性能输出。

    5阵营篇:终端规模决定市场

    ·阵营篇:终端规模决定市场

        首款Tegra 3平板电脑:华硕Prime

        基本规格:10.1英寸IPS屏幕、1GB内存、金属机身。

        特点:8.3毫米超薄机身、800万主摄像头、旗舰版键盘底座。

    安卓阵营最强音?Tegra 3四核深度解析
    华硕EeePad Transformer Prime

        预装安卓4.0亮相:联想IdeaTab K2010

        基本规格:10.1英寸10点触控屏、1GB内存、安卓4.0。

        特点:全尺寸USB2.0、指纹识别、四声道扬声器、支持3G上网。

    安卓阵营最强音?Tegra 3四核深度解析
    联想IdeaTab K2010

        屏幕死磕新iPad:宏碁Iconia Tab A700

        基本规格:10.1英寸屏幕、蓝牙3.0。

         特点:1920×1200高分屏、安卓4.0、杜比认证音效。

    安卓阵营最强音?Tegra 3四核深度解析
    宏碁Iconia Tab A700

        日系四核强机:富士通M532

        基本规格:10.1英寸屏幕、3G上网。

         特点:800万像素主摄像头、闪光灯设计。

    Fujitsu M532 平板现身,将采用 Tegra 3 处理器并运行 Android 4.0
    富士通M532平板电脑(图片来自互联网)

        日系小尺寸钢炮:东芝AT270

        基本规格:7.7英寸屏幕、安卓4.0。

         特点:Super AMOLED屏幕。

    东芝AT270平板曝光 采用7.7英寸屏(图)
    东芝AT270平板电脑(图片来自互联网)

        在华硕Prime之后,NVIDIA Tegra 3阵营迎来了许多新伙伴,这些四核平板定位于中高端,性能强劲,普遍采用Android 4.0操作系统,将是2012年Android高水准平板的主力军,至今在性能方面无人能及。

     

    6展望篇:Tegra的昨天、今天、明天

    ·展望篇:Tegra的昨天、今天、明天

        早在08年NVIDIA公布了第一代Tegra处理器,包括两个系列产品,其中一款是Tegra APX系列,主要定位于智能手机;另外一款是Tegra 600系列,针对MID产品而设计。

        现在来看,一代产品的展示意义显然要更大一些,因为那时Android阵营智能手机刚刚起步,用户对性能的需求也远不及现在。PC市场方面,08、09年上网本火热,英特尔Atom方案成熟,MID市场表现不尽如人意,因此尽管Tegra甚至可以流畅运行Quake 3、播放高清电影,但定位相对高端且用户认知度一般,愿意冒险引入的厂商并不多,因此一代Tegra给人们的印象是性能强,但产品选择少,概念远大于实际。

    安卓阵营最强音?Tegra 3四核深度解析
    昨天:MID中的Tegra处理器 市场表现低迷

        两年后,NVIDIA拿出了Tegra 2,这时上网本市场逐渐被边缘化,平板电脑接替了“用户第二台PC”的角色,今年初谷歌发布了针对平板电脑研发的Android 3.0蜂巢系统,一线厂商认为时机已到,纷纷开始打造高性能平板以区隔以往体验不佳的产品,于是双核心内置Geforce GPU的Tegra 2成为厂商们的首选。

        甚至可以说,一些PC厂商与NVIDIA良好的关系也是促成合作一个因素。只不过这次合作的主角不同,以往是显卡,这次是处理器,与上网本市场不同,平板电脑和智能手机是ARM架构的天下,英特尔的Atom这次没有太多表现的机会,对于OEM厂商而言,Tegra 2是目前最好的选择,至少在中高端定位的平板电脑市场是这样。

        在2011年的CES展会上,Tegra 2处理器平板电脑大放异彩,双核CPU与强劲的GPU引起全球厂商和用户的关注,不到一年时间,包括摩托罗拉、华硕、ACER、联想、戴尔在内的众多一线品牌的平板电脑均搭载了Tegra 2处理器,另外也有二三线品牌抛来了橄榄枝,尽管其中一些产品被曝销量平平,但NVIDIA作为上游供应商,赚的荷包满满。

        在智能手机市场中,LG、摩托罗拉、天语、三星等厂商也开始采用Tegra 2处理器,不过相比平板电脑,一线品牌手机处理器的选择更多,其中高通、德州仪器是未来NVIDIA在移动市场中的两大强敌。

    安卓阵营最强音?Tegra 3四核深度解析
    今天:多数一线品牌平板都有搭载Tegra 2的产品

    安卓阵营最强音?Tegra 3四核深度解析
    今天:Tegra 3平板与智能手机成为高性能代表

        Tegra的明天会怎样?Tegra Roadmap显示,在未来的三年时间内,NVIDIA将至少推出三款Tegra产品,明年代号WAYNE的Tegra处理器性能将会翻倍,如果以目前Tegra 2的性能为基点,三年后Tegra处理器的性能将提升近百倍。按照现有技术来看,如果电池技术没有实质发展,高性能所产生的能耗将面临很大挑战。

    安卓阵营最强音?Tegra 3四核深度解析
    明天:Tegra三年计划 性能将提升近百倍

    平板面临重新洗牌?Tegra 3四核全解析
    明天:Tegra Zone将成为NVIDIA打拼移动平台市场的重要棋子

        除了不遗余力推动性能发展,NVIDIA今年在Android阵营中建立了自己的在线商店,提供更多优质的应用程序,进入这个VIP游戏厅的条件只有一个,就是您的设备采用了Tegra 2处理器。

        值得一提的是,凭借NVIDIA与众多游戏开发公司的紧密合作关系,Tegra Zone今后将会提供越来越多的热门3D游戏,硬件诞生的目的就是为软件服务,通过硬软结合来掌控未来应用市场,使用Tegra作为移动设备获得高级应用的通行证,NVIDIA相对其他厂商提前迈出了这一步。

        自从Tegra诞生那天起,NVIDIA的目标客户就瞄准了中高端移动市场,2011年下半年Android阵营平板的价格发生了一次较大的地震,至今余震不止,平板电脑的整体价格正在逐渐降低,在拿下一线品牌平板的大单之后,未来做不做中低端移动市场,对NVIDIA来说将是一个需要思考的问题。

    7华硕Eee Pad TF201详细参数

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