智能手机与台式机:为什么我的手机比我的PC慢?

口袋里的智能手机功能强大。它比大量现在不存在的超级计算机和一些现代超级计算机还要强大。另一个容易得到的事实是:“您的手机比1969年将两名宇航员送上月球的NASA还要强大。"

但是现代智能手机微处理器仍落后于手机中强大的处理能力。您的笔记本电脑或台式机。但这不是同一技术吗?让我们看一下。

移动设备与台式机

数字相似,名称也是如此。

移动微处理器与其使用的术语大体相同。台式机,但是它们是不同的。实际上,处理器分为两类:移动和台式机。此外,“移动"标签覆盖了如此广泛的设备,因此有点误导。智能手机,笔记本电脑,物联网(IoT)设备等等。

此外,台式机芯片制造市场的主要参与者(英特尔和AMD)在智能手机微处理器市场上没有太多发言权。 。两家制造商都出售了他们的智能手机部门,以决定与高通,苹果,三星和其他移动芯片制造巨头竞争。他们可能会在即将到来的5G移动一代中重新进入市场。

移动和台式机处理器的区别

智能手机处理器和台式机处理器之间存在一些关键区别,这使后者与众不同

  • CPU体系结构:片上系统
  • 指令集体系结构: ARM与x86
  • 在谈到台式机CPU时,我们总是指的是特定的硬件。台式机CPU是计算机的大脑。当我们谈论智能手机CPU时,术语“处理器"更紧密地指片上系统(SoC)架构。那么,它们有什么不同呢?

    那么,SoC是与台式机CPU大小大致相同的单芯片,但是它也包含GPU(图形处理单元,另一个单独的PC组件),各种无线电,传感器,安全层和设备功能。请记住,制造商将所有这些都打包到一个芯片中。下图显示了三星Galaxy S8的Exynos 8895 SoC CPU功能。

    这是一个很大的麻烦,需要很多功率。考虑到所有这些组件都是台式机上的独立硬件,我们可以转到下一部分。

    要考虑的第二个CPU体系结构方面是总体CPU设计。英特尔将其x86 CPU设计许可给AMD和VIA Technologies。 AMD是众所周知的。您是否听说过VIA?

    无论如何,英特尔的设计在台式机处理器市场上占据主导地位。 x86 CPU专为高端计算能力而设计,能够执行数百万条指令。而且由于台式计算机直接从插座获取电源,因此CPU可能会运转异常,从而导致机器功能更强大(以及发热量更大!)。

    智能手机与众不同。 ARM将大多数智能手机处理器设计并许可给制造商,例如高通,苹果等。但是关键的区别是,要知道ARM智能手机微处理器设计既有利于性能又有利于电池寿命,而不是台式机CPU的直接功率。这就是原因。

  • ARM SoC CPU 使用的是精简指令集计算(RISC)。 RISC指令集更小,需要更少的能量来处理,并且快速完成,从而释放了系统资源或使设备“空闲"以节省电池。
  • Intel x86 CPU 所谓的复杂指令集计算(CISC)。 CISC指令集要复杂得多,将包含多个指令的字符串加在一起。
  • 此外,所有现代CPU都使用称为微码的东西。

    微码是内部CPU代码的类型,告诉CPU要执行什么操作,将操作分解为一些分钟的指令。但是,微代码在RISC CPU上的工作方式也有所不同。由于RISC指令已经比较小,因此将它们分解为较小的微代码操作会更快。

    CPU营销要求我们着眼于内核数量和处理器的时钟速度。但是智能手机处理器的价值在两个方面有所不同:首先,它们与台式机CPU的测量值不相关;其次,由于这些原因,它们在某种程度上具有误导性。这些数值并没有说明智能手机CPU的另一个重要方面:发电与散热。

    处理器运行时会产生热量-很多。台式机CPU使用风扇或散热器进行散热。您的智能手机CPU并没有那么奢侈。此外,在炎热的天气中,智能手机CPU有时被装在狭窄的空间中,有时会放在您的热口袋中,紧挨着热腿……变得非常热。

    智能手机CPU制造商知道这一点,因此,限制处理器运行的整体速度。台式机CPU可能会宣传其一致的运行速度,而智能手机CPU可能会宣传其理论上的最大容量。

    以该示例为例。英特尔i7平均CPU产生约65瓦的热量。基于ARM的SoC CPU仅产生大约3W的功率,比Intel芯片少大约22倍。为了公平起见,英特尔正在将葡萄与西瓜进行比较。如您所料,最新的Intel Atom芯片(专为移动和智能手机设备设计)具有更好的散热效果。

    因此,从理论上讲,ARM可以开发可大大提高时钟速度的智能手机SoC CPU,但您可以智能手机及其电池将严重过热并死亡。而且ARM的优秀人才真的不希望那样。

    台式机体验

    在某些情况下,智能手机正在取代台式机和笔记本电脑解决方案。最近的手机可以轻松执行多任务,并发运行多个应用程序。此外,Android和iOS上可用的应用程序种类繁多,这意味着查找与桌面等效的应用程序很简单。您最喜欢的许多桌面应用程序也都具有移动等效项,例如Microsoft Word。

    然后有集成的扩展坞系统。 Continuum由Microsoft在Windows 10发行版中引入,使您可以将智能手机连接到屏幕。同样,三星的DeX扩展坞连接到屏幕并镜像智能手机的显示。

    在两种情况下,您都可以在某种程度上依靠智能手机作为生产力枢纽。但是,那些使用资源密集型软件的人将继续依赖功能更强大的桌面解决方案。 (也有大量的硬件可以帮助您。)

    智能手机会匹配台式机吗?

    老实说,很难说。台式机应保持其主导地位,因为智能手机受到电池电量和容量的严格限制。很难想象智能手机会比最新的台式机CPU功能强大,但是永远不会说永远不会。

    要记住的关键是,智能手机和台式机CPU有不同的期望和不同的目标。由于用法上的巨大差异以及不断变化的智能手机市场,相互准确地进行测量并不总是有用的。

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    标签: Android CPU iPhone