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主流四核手机处理器频率稳定性测试
出处:ENET硅谷动力  2013-08-12 14:22:07     编辑:上方文Q[爆料]点击可以复制本篇文章的标题和链接 收藏文章
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【SoC频率的简单科普】

在测试开始之前,需要做点简单的科普。手机处理器标识一个频率,如四核1.6GHz,并不是永远都稳定运行在1.6GHz,而会依据任务负载和温度进行调节,如待机的时候仅为200MHz,在视频播放时候则为600MHz,满载游戏时才运行在1.6GHz。

主流四核手机处理器频率稳定性测试

在高负载时候,也不是一直运行在最高的满频,而是会有个温度阀值,当温度到达设定的温度则会强行降频,降频、温度下来后又会重新提高频率,之后不停的这样反复。这样的系统在三星或者NVIDIA的系统里叫DVFS(动态电压和频率调节)。

以三星Exynos 4412处理器为例,它内置温度传感器,将检测SoC温度传递给TMU热功耗控制单元。如果温度过高,通过高优先级的中断控制器控制电源管理器的时钟控制器和CPU降频,保证系统温度在合适范围,温度太高还会强行关闭系统,保证系统安全。DVFS可以单独调节CPU核心、L2缓存、GPU、内存接口和其他外围电路的电压和频率。

主流四核手机处理器频率稳定性测试

当然,如果是Exynos 5410这个系统还会更为复杂,因为它是big.LITTLE A15+A7混合结构,系统除了频率调节,还会动态切换A15和A7的大小核心的工作状态。

本文的目的就是通过比较系统的测试,来探讨几款主流手机SoC的频率稳定性问,包含三星Exynos 4412/5410、高通骁龙800/600、NVIDIA Tegra 4、联发科MT6589T、Intel Atom Z2580。除了Exynos 5410、Atom Z2580之外都是四核,但三星的这个所谓八核其实最多也只有四个核心可以工作,Intel的则是双核支持超线程,把它们划入四核也说得过去。

具体测试方法,我们使用Stablity Test 2.7的Classic Stablity Test来进行CPU负载,使得处理器一直处于满载(GPU为空载)。使用Android Tuner来进行频率和温度的监测。

【三星Exynos 4412】

首先测试的是魅族MX2,采用的三星Exynos 4412,Cotrex-A9四核,最高频率为1.6GHz。

主流四核手机处理器频率稳定性测试

MX2的待机频率为200MHz,待机温度为43度,处理器最高频率为1.6GHz。在满负载情况下,40秒后处理器温度为84度,频率在1.6和1.4GHz之间波动,60秒后,频率稳定降到1.4GHz。6分钟后4412的温度达到88度,频率在1.2和1.4GHz之间波动。10分钟后,波动范围会到1.2GHz到1.4GHz。

MX2的温控策略设定比较开放,在高温情况,频率稳定性依然很高,虽然这样可以获得更好的性能,但导致处理器和机身外表温度过高,这也是MX2总被用户抱怨高温的主要原因,另外一方面,这也是MX2有智能频率调节,依然提供性能/均衡/省电模式的原因。

【三星Exynos 5410】

第三个测试的是采用三星Exynos 5410的GALAXY S4,其为big.LITTLE A15+A7混合结构。

主流四核手机处理器频率稳定性测试

GS4的待机频率为250MHz,并且由于是小核心的A7待机,因此功耗和温度都很低,待机温度仅为35度。满负载后处理器最高频率为1.73GHz,20秒后5410处理器温度为78度时候开始降频,频率在1.6和1.2GHz之间波动,降频之后,温度马上下降,在大概10秒后,温度又恢复到1.6GHz,但在1.6GHz坚持不了几秒,又降频到1.2GHz(其实这个状态应该是切换到A7 1.2GHz,高频和低频其实是A15和A7之间的反复切换),然后再反复,反复2次后,降频频率则会到达1GHz和0.6GHz,继续反复以大约以10秒为单位的反复升频降频,不停轮回,并且在时间稍长后,低频和高频的范围降低到0.6GHz到1GHz,而最高温度可达91度。

主流四核手机处理器频率稳定性测试

再来看看CPU和GPU同时负载的情况,我们使用CPU+GPU Stablity Test进行测试。由于处理器总计TDP热设计功耗是恒定的,Exynos 5410搭载的533MHz SGX544MP3也需要占用一部分TDP,为了使得CPU+GPU整体功耗不超过TDP,因此CPU在GPU有负载时CPU频率被限制,最高仅为1.2GHz。

阅读更多:英特尔 英伟达 三星 骁龙 CPU处理器 联发科

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