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Galaxy S4跑分作弊续：暗箱中的优化

三星回应Galaxy S4跑分作弊：子虚乌有

PC时代，有关测试跑分作弊的争议就从来没断过，移动平台也很好地“继承了这一光荣传统”，安兔兔屡受质疑、3DMark偏袒痕迹明显，厂商的针对性优化也早已是公开的秘密。

最近，Beyond3D硬件论坛的@AndreiF就发帖称，他通过测试发现，三星Galaxy S4配备的Exynos 5410处理器存在作弊现象，PowerVR SGX 544MP3 GPU在基准测试跑分的时候频率可以达到533MHz，但是日常应用、游戏里却被卡在最高480MHz。

为了验证，AnandTech拿出了他们自己买的两部S4，其一就是国际版GT-I9500，其二是韩国SK电信版SHV-E300S，搭载三星自己的SS222 LTE基带。它们俩用的处理器都正是Exynos 5410，拥有四个A15 1.6GHz、四个A7 1.2GHz CPU核心。

【GPU果然在“变频”】

幸运的是，不需要root，一个简单的命令就可以得到三星GPU的当前工作频率：

adb shell cat /sys/module/pvrsrvkm/parameters/sgx_gpu_clk

循环运行此命令，即可查看GPU的实时频率。代码如下：

#!/bin/bash
 
while [ 1 ];
do
        clk=$(./adb shell cat /sys/module/pvrsrvkm/parameters/sgx_gpu_clk)
        if [[ $clk > 481 ]]
                then
                echo "Clock is over 480"
        fi
        echo $clk
        sleep 1
done

运行任何游戏，即便是要求非常高的，GPU频率始终不超过480MHz，验证了@AndreiF的说法，但是根据内部消息，三星从来没有公布过Exynos 5410的最高GPU频率，所以到现在为止也无可指摘。

Epic Citadel：480MHz

但是我们来跑跑分。启动GLBenchmark 2.5.1，GPU频率马上就跑到了532MHz。AnTuTu安兔兔、Quadrant象限测试同样如此。@AndreiF似乎是对的。

安兔兔：523MHz

不过有意思的是，最新版的GFXBench 2.7.0(之前叫做GLBenchmark 2.7.0)却不存在这种现象，最高频率仍旧是480MHz。

频率上这10.8％的变化对性能的影响是显而易见的，三角形输出率平均可以差13.9％。

通过联系该工具的作者Kishonti，可以确认两个版本的底层测试机制是完全相同的，新版并未做什么变动，也就是说他们并未针对三星处理器作调整。

那为什么会这样？或许只有三星能解释了。

【CPU也不老实】

事情到这里应该告一段落了，但我们继续深挖一下：GPU之外，CPU是否也存在类似的现象呢？

CPU频率的监控容易多了，System Monitor之类的工具都可以做到。先启动GLBenchmark 2.5.1，“八核处理器”实际工作的是A15集群，默认频率为1.2GHz，而且从来没有低于这个数值，即便是空闲的时候。

再启动GFXBench 2.7.0，这次运行的是A7集群，频率为500MHz(虚拟频率250MHz)。两个版本还是不一样。

AnTuTu、Linpack、Benchmark Pi、Quadrant等其它测试工具也同样如此。看来在测试程序启动的时候，CPU管理机制就已经确定了如何运行，期间不再变动。

有趣的是，这种现象并不是三星的专利，高通骁龙600版的Galaxy S4也会这么干，只要程序启动就给所有核心设定一个频率，然后不再变化，不管负载如何都一样。

Linpack：Exynos 5所有A15核心1.6GHz、骁龙600所有核心1.9GHz

注意，这和GPU上的变动是不同的。GPU 532MHz只能在跑分的时候看到，CPU频率则对任何应用都是可用的，只不过在这些测试中上来就指定了最高频率。

【揭示三星的幕后操作】

问题找到了，但到底发生了什么？三星是怎么设计的？

AnandTech找来了三星自带的可以改变动态电压频率调整(DVFS)的高级工具TwDVFSApp，使用十六进制编辑器打开apk文件，寻找有嫌疑的字符串，最后发现了一个“BenchmarkBooster”(基准测试加速器)：

高亮区域可以看到很多根据Android Java命名方式列举的测试工具，包括Quarant标准版/高级版/专业版、Linpack免费版、Benchmark Pi、安兔兔，都是出现过问题的，但奇怪的是没有GLBenchmark 2.5.1。

TwDVFSApp运行期间涉及到的文件也可以轻松挖掘出来：

//sys/class/devfreq/exynos5-busfreq-int/min_freq
//sys/class/devfreq/exynos5-busfreq-mif/min_freq
+/sys/class/thermal/thermal_zone0/boost_mode
2/sys/devices/platform/pvrsrvkm.0/sgx_dvfs_min_lock

TwDVFSApp将特定的DVFS状态与应用联系起来的时候，boost_mode文件的值就会从0变成1，很容易就辨别受影响应用是否在运行，比如启动和退出Benchmark Pi的时候分别如下：

shell@android:/sys/class/thermal/thermal_zone0 $ cat boost_mode               
1

shell@android:/sys/class/thermal/thermal_zone0 $ cat boost_mode               
0

还能找到针对Fusion 3(骁龙600处理器加MDM9x15基带)、Adonis(Exynos 5410开发代号)的字符串，同样都带有加速字样：

doBoostAll
doBoostForAdonis
doBoostForAdonis::
doBoostForFusion3
doBoostForFusion3::

更值得玩味的是，TwDVFSApp还是个广播接收器(broadcast receiver)，似乎还会向不在白名单之列的其它测试工具发出BenchmarkBoost模式的请求，目的显而易见。

6Lcom/sec/android/app/twdvfs/TwDVFSBroadcastReceiver$1;
6Lcom/sec/android/app/twdvfs/TwDVFSBroadcastReceiver$2;
?Lcom/sec/android/app/twdvfs/TwDVFSBroadcastReceiver$IntentInfo;
4Lcom/sec/android/app/twdvfs/TwDVFSBroadcastReceiver;
boostIntent
5com.sec.android.intent.action.DVFS_FG_PROCESS_CHANGED
*com.sec.android.intent.action.SSRM_REQUEST

到此，我们不仅知道了哪些程序会受到影响，也发现了疑似白名单，以及TwDVFSApp是如何为特定应用指定特定DVFS状态的。

【不是结论的结论】

AnandTech表示，尽管发现了这么多奇怪而有趣的现象，但对他们而言并无影响，因为这家权威测试网站不屑于使用安兔兔、象限、Benchmark Pi之类的测试工具，GFXBench 2.7发布之后他们也第一时间放弃了GLBenchmark 2.5.1(除了偶尔比较之用)，Linpack也早就不用了。

但是，喜欢跑分的大有人在，较真的也很多。三星这种行为，说好听点叫优化，难听点就是作弊，肯定无法让人接受和信服。今后在和其它手机比较Galaxy S4的性能时，你就得小心点了，光拿出一个很漂亮的分数是不行的。

说来很有意思，PC行业经过那么多年已经渐渐迟暮、平缓，移动领域迅速崛起，但在很多地方都可以看到PC发展的影子，很多东西都被搬了过来，比如这种“优化”，而且学得还贼快！

不过有一种局面还没有出现。FurMark拷机软件大家应该都知道吧。它能以超高的综合负载彻底压榨PC系统的CPU、GPU性能，让它们释放出全部能量，但也会因此造成很高的发热量而出现意外。为了避免损伤硬件，或者其它不好看的结果，GPU厂商这几年已经开始“封杀”此类工具，检测到它们运行就刻意降低GPU频率。

智能手机和平板机空间狭小，功耗和发热量更加敏感，因此可以断定，这种情况早晚也会出现。至于是否合理就不好评判了：你可以说这样能保护硬件安全，也可以说是在掩盖真实表现。

回头再说三星。此文并不是要黑这家韩国巨头，其它芯片厂商可能也有类似行为，只不过尚未被挖出来，但是既然被曝光了，三星就得好好考虑一下如何回应和解决。

要么，你就彻底删除这些“优化”手段，要么你就透明一些，向所有用户和程序公开，比如允许自定义CPU频率模式，开放532MHz GPU频率。

如果三星保持沉默，坚持不肯做任何改变，其它芯片厂商自然也看在眼里，肯定会竞相效仿(或者说已经在做了)，结果就是大家都在花很大精力去优化跑分，却忘了分数只是个分数，和用户体验无关。我们要的，只是更流畅、更精致的应用和游戏体验。