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好屏得用强芯 四款视网膜平板性能对决

2014-05-06江懿《微型计算机》2014年3月下

在如今,国产视网膜平板早已不是什么新鲜词,几乎主流的9.7英寸国产平板都配备上了这一级别的屏幕。正所谓好马配好鞍,一块优质的屏幕自然需要强劲的处理器所支撑。虽然国产视网膜平板产品已经比较成熟,但芯片方案的选择并不多。在去年,几乎就是瑞芯微RK3188与全志A31的天下。随着处理器技术的发展,能够支撑视网膜级屏幕的新方案也逐渐开始出现,并伴随着平板产品上市,获得了很多关注。为此,我们挑选了四款不同处理器的国产视网膜平板,通过技术解析与实战的方式,希望了解不同的“芯”能带来哪些不同?

好屏得用强芯 四款视网膜平板性能对决

四款处理器技术解析

首先来介绍一下即将出场的四款处理器——全志A31、瑞芯微RK3188、晶晨M802和炬力ATM7039。其中全志A31和瑞芯微RK3188显然是我们的老朋友了,而晶晨M802和炬力ATM7039相信大家就不太熟悉,因为它们都是近段时间才出现在平板产品上,所以在一开始,我们先来了解这两款新芯片的情况。

晶晨M802

去年12月,晶晨发布了其新一代四核SoC芯片M802。这是一颗姗姗来迟的处理器,因为早在2013年3月的时候,晶晨就曝光了AML8726-M8(正式型号是M802),并宣称会在4月发布。但为什直到预计发布时间的8个月后它才正式面世?据悉这是由于晶晨在初规划这款四核芯片时,考虑的是Cortex-A9四核+Mali400MP4 GPU的搭配方式。但由于越来越多平板开始采用视网膜屏幕,从高分辨率、大型游戏方面的需求考虑,晶晨更换了GPU,这也导致了芯片推出时间的延后。

M802集成了四个Cortex-A9 R4CPU核心,采用了台积电的28nm HPM工艺,主频为2GHz,并支持128bit DDR3/LPDDR3内存。GPU部分,M802采用的是Mali-450MP8 GPU单元,由两个几何处理器和六个像素处理器组成的,这样它能同时进行像素运算和三角形运算,使得图形处理速度和性能得到提升。具体规格上,它的频率为600MHz,浮点性能54GFlops,填充率3.6亿像素每秒,三角形输出率1.32亿个每秒。此外,M802还支持1080p编码及双路的1080p视频输出、支持4K×2K的视频播放、音频DSP引擎、安全加密引擎,且高支持1300万像素摄像头。

与晶晨此前的MX双核芯片相比,M802的CPU和GPU核数翻了一倍,同时频率也有所提高,但是其功耗只有MX双核的60%左右。在这一点上,台积电的28nmHPM工艺起到了不小的作用。同时晶晨还采用了自家的电源管理芯片,DVFS动态电压频率技术和Ultra-Low-Power (ULP)的应用也使得功耗得到了较好的控制。

M802 的结构组成示意图
M802 的结构组成示意图

M802 是晶晨新发布的系列芯片中的其中一员。
M802 是晶晨新发布的系列芯片中的其中一员。

炬力ATM7039

炬力ATM7039发布于2013年9月,采用其芯片的平板已经陆续上市。在当时炬力发布的三款芯片中,ATM7039是作为其中性能强的高端产品出现,和晶晨M802一样,ATM7039也是基于Cortex-A9 R4架构,四个CPU核心,主频达到1.6GHz,支持64bit双通道DDR3内存,带宽达到9.6GB/s,传输速率得到很大的提升。R4版Cortex-A9加入了针对存储器的管理以及指令的跳转预测用以提高精确性,相比R3版,理论上性能有10%~20%的提升。炬力官方并没有公布ATM7039所采用的工艺制程,但据推测40nm的可能性大,如果是这样的话ATM7039在功耗控制方面可能会逊色于M802。

GPU部分,ATM7039集成的是Imagination PowerVR SGX544图形处理器。它的频率在500MHz左右,基于第二代通用可扩展着色引擎(USSE2),支持2D、3D、GPGPU处理。PowerVRSGX544采用了32bit浮点运算机制,对于新一代OpenCL及RenderScript规格的支持度更高此外,ATM7039也是第一个能支持HEVC/H.265视频解码的平板方案,并支持六路视频同步播放、4K×2K高清分辨率视频解码以及10bit视频解码。

ATM 7039采用了炬力自家的第三代低功耗设计架构(LPD Gen.III),PMU(电源管理方案)为ATC2603X系列,支持DVFS动态调频技术以及智能背光调节系统。

Cortex-A9R4 架构图
Cortex-A9R4 架构图

Cortex-A7 架构图
Cortex-A7 架构图

瑞芯微RK3188

瑞芯微RK3188是国内首款28nm工艺的移动SoC芯片,其早在2012年12月就发布了。在整个2013年中,我们在许多采用视网膜屏幕的安卓平板中都能看到它的身影,下面再简单回顾一下它的技术规格。

RK3188采用的是Cortex-A9架构,四核心设计,28nm工艺制造。它的高主频可达1.8GHz,支持NEON与SIMD指令集,支持乱序执行并可在一个时钟周期执行四条指令的特性使它的运算性能明显优于每个时钟周期内只能有序执行两条指令的Cortex-A7。不过它只支持32bitDDR3内存,4.8GB/s的理论带宽是它的一个弱势。

GPU部分,RK3188选择了ARM自家的Mali-400MP4 GPU,运行频率为533MHz,支持1080p分辨率。值得一提的是,RK3188在当时就加入了对4G网络制式的支持,其采用的新高速通信接口可优先用于连接4G(LTE FDD/ TDLTE)、3G模组,提高上网速度。

RK3188 所采用的28nm 工艺在当时无疑是领先的。
RK3188 所采用的28nm 工艺在当时无疑是领先的。

全志A31

全志A31的发布时间与瑞芯微RK3188差不多,而它们俩也在去年整整一年中,一直在视网膜平板产品上“正面对抗”。

A31所采用的架构和其他三款芯片都不同,为Cortex-A7,同样是4个核心,40nm工艺。它拥有256KB的一级缓存和1MB的二级缓存,频率为1.0GHz。虽然从频率来看它不占优势,但它支持双通道64bit内存,数据传输达到了6.4GB/s,更大的带宽有利于适应采用视网膜屏幕的平板。

A31的GPU是它领先对手的一环。它采用的是Power VR SGX544MP2图形处理器,频率为300MHz,具备8颗渲染引擎。它能够同时支持4K×2K视频的解码及输出、蓝光3D@30fps、4路720p视频同时编解码以及4K player多视频悬浮显示。它的视频引擎接口更加开放,并开放标准的OpenMax接口。

在功耗方面,A31拥有全志为其打造的AXP221智能电源管理芯片,可实现电源动态管理。同时,A31还配备了一颗专门用于超低功耗管理的核心,有利于更长的续航时间。

全志A31 的架构组成示意图


全志A31 的架构组成示意图

四款芯片主要规格表

小结

单从规格上来看,晶晨M802和炬力ATM7039这两款更晚发布的芯片无疑有着优势,采用了更新版本的Cortex-A9R4架构带来了更强劲的性能以及更好的功耗控制。相比而言,采用老版本Cortex-A9的瑞芯微RK3188和采用Cortex-A7的全志A31从技术规格上看的确要落后一些。因此,我们也更想了解配备了新芯片方案的视网膜平板在实战中的表现。不过从目前得到的消息来看,全志和瑞芯微已经将要推出旗下的新产品,例如八核处理器全志A80与采用Cortex- A17架构的四核处理器瑞芯微RK3288,未来国产平板的芯片战争值得期待。

四款视网膜平板登场

在进行性能实战对决之前,我们有必要先认识一下这四款平板,而他们分别是原道M11、艾诺NOVO9火线2、昂达V975四核与昂达V975m四核,它们均采用了9.7英寸视网膜屏幕。

原道M11

原道M11

主要参数

瑞芯微RK3188 四核(1.6GHz)

2GB RAM+16GB ROM

9.7 英寸(2048×1536)

Android 4.2.2

242.8mm×176.1mm×8.2mm

541g

1299元

原道M11是近刚上市一款平板,它代表了目前9.7英寸国产平板的主流水平。瑞芯微RK3188搭配2GB RAM可以说是国产平板中的顶级配置,即使是在配备了视网膜级别屏幕的情况下,M11依然能带来让人满意的流畅性,运行大型游戏、看电影也都不是问题。此外,M11还拥有3G通话和上网功能,支持联通WCDMA和GSM双网络模式。

艾诺 NOVO9 火线2

艾诺 NOVO9 火线2

主要参数

炬力ATM7039 四核(1.6GHz)

2GB RAM+16GB ROM

9.7 英寸(2048×1536)

Android 4.2.2

238.5mm×183.2mm×10.6mm

662.2g

1098NOVO9火线2是艾诺火线系列的新作。采用了炬力ATM7039四核处理器是它大的亮点,在我们之前的测试中,这款处理器在搭载视网膜屏幕的情况下,能带来舒适的体验。不过NOVO9火线2的体型有些“笨重”,这与目前大家所追求轻薄便携所不符,10.6mm的机身厚度与662.2g的重量让人有些“Hold”不住。

昂达 V975四核

昂达 V975四核

主要参数

全志A31 四核(1GHz)

1GB RAM+16GB ROM

9.7 英寸(2048×1536)

Android 4.2.2

242mm×179mm×8.3mm

560g

899 元

如今大尺寸国产平板也开始追求窄边框、轻薄便携,而昂达V975算是其中的代表产品。其刚上市时凭借8.3mm的机身厚度、560g重量以及12.8mm窄边框可以媲美当时的iPad 4,给人留下了深刻的印象。虽然采用的1GB RAM有些落后,不过配合全志A31四核处理器,足以应对视网膜屏幕。此外,现在只要899元的价格也颇具性价比。

昂达 V975m四核

昂达 V975m四核

主要参数

晨晶M802 四核(2GHz)

2GB RAM+16GB ROM

9.7 英寸(2048×1536)

Android 4.2.2

242mm×185.5mm×8.3mm

560g

1199 元

延续了V975四核轻薄的优势,昂达V975m四核在外观上与其基本没有区别。V975m使用了晨晶M802四核处理器,频率达到了2GHz,同时升级为2GB RAM,相比上一代产品在面对视网膜屏幕时更有底气。此外,基于Android 4.2定制的UI更加扁平化,看上去简洁、大方,让人眼前一亮。

不同的“芯”,不一样的感受

四款平板,拥有同样的屏幕以及不一样的处理器,它们能碰撞出怎样火花?实战见分晓。我们的测试部分主要为性能、续航以及散热三项,通过全方面的对比来看出它们之间的差异。

性能比拼

我们主要对比系统的流畅性、安兔兔跑分以及游戏影音表现。在游戏测试中运行四款游戏并通过“FPS Meter”实时记录它们的游戏帧数。而在视频方面,我们挑选了50Mbp/s低码率4K视频以及另一部268Mbp/s高码率的著名4K视频《鸭子飞了》进行体验。

原道M11

原道M11

瑞芯微RK3188+Mali-400 MP4

系统流畅度:★★★★★;4K 播放体验:★★

《NBA2K13》:大帧数43FPS,平均帧数30FPS

《激流快艇2》:大帧数41FPS,平均帧数34FPS

《神庙逃亡2》:大帧数57FPS,平均帧数48FPS

《永恒战士2》:大帧数45FPS,平均帧数37FPS

使用安兔兔评测(版本V4.3)进行跑分,M11 的成绩为18997 分,属于安卓平板中的主流水平。M11的系统很流畅,滑动、拖拉以及打开应用都不会卡顿。在配置要求高的大型3D 游戏《NBA2K13》中,M11 的每分钟平均帧数为30FPS,数值达到了基本流畅,但在整个游戏过程中卡顿虽不频繁,但依旧存在。而在《神庙逃亡2》中,平均帧数48FPS的数值很优秀。此外,游戏中不同的场景情况也会严重影响游戏帧数,例如在《永恒战士2》中,虽然平均38FPS 的帧数还算满意,但一旦场面上聚集较多敌人并释放技能,帧数会突然降到30FPS以下。在低码率的4K 视频播放中,M11 的表现并不好,能感觉到画面有明显的拖慢,而播放高码率的4K 视频《鸭子飞了》时更是严重,基本等同于幻灯片,等了许久鸭子都没有起飞......

艾诺 NOVO9火线2

艾诺 NOVO9火线2

炬力ATM7039+PowerVR SGX544

系统流畅度:★★★★;4K 播放体验:★★

《NBA2K13》:大帧数31FPS,平均帧数24FPS

《激流快艇2》:大帧数41FPS,平均帧数23FPS

《神庙逃亡2》:大帧数60FPS,平均帧数50FPS

《永恒战士2》:大帧数32FPS,平均帧数23FPS

NOVO9 火线2 系统的流畅性很好,但我们发现每次按电源键点量屏幕时它都会出现一定的延迟,有时我甚至以为它没电了在安兔兔评测中的成绩为19008分,超过了采用RK3188 的原道M11。不过在实际的游戏测试中,特别是在《NBA2K13》、《永恒战士2》以及《激流快艇2》这三款游戏中,它的游戏帧数都要落后于两款采用“老芯片”的平板。即使在不考虑对比的情况下,20多帧的平均帧数也并未达到流畅标准。在面对4K 视频时,NOVO9火线2 与原道M11 一样,无法流畅播放低码率4K视频,面对高码率4K 视频时也是直接变成幻灯片。

昂达 V975 四核

昂达 V975 四核

全志A31+PowerVR SGX544MP2

系统流畅度:★★★★;4K 播放体验:★★★

《NBA2K13》:大帧数41FPS,平均帧数34FPS

《激流快艇2》:大帧数39FPS,平均帧数32FPS

《神庙逃亡2》:大帧数60FPS,平均帧数55FPS

《永恒战士2》:大帧数43FPS,平均帧数36FPS

20520 的安兔兔跑分在四款平板中排名第二。日常使用时,V975 的系统并没有卡顿现象,不过偶尔打开应用过多后,切换应用时会出现明显延迟。游戏方面,在《NBA2K13》中,V975 的每分钟平均帧数达到了34FPS,比原道M11 的每分钟平均帧数30FPS 要高一些,在游戏中我们也能感受得到,除了在慢动作回放时,V975 基本没有卡顿现象。在其它三款游戏中,V975 的游戏帧数以及实际体验上与原道M11 不相上下,但要比艾诺NOVO9 火线2 好很多。影音方面,播放4K 视频时V975 的表现要比M11 和NOVO9 火线2 好很多,尽管偶尔还是会出现卡顿,但播放低码率4K 视频时已经基本流畅。虽然在播放高码率的《鸭子飞了》时依旧如同幻灯片一般,但至少“鸭子”能够缓慢地起飞了,比M11 要好许多。

昂达 V975m四核

昂达 V975m四核

晶晨M802+PowerVR SGX544MP2

系统流畅度:★★★★;4K 播放体验:★★★★

《NBA2K13》:大帧数40FPS,平均帧数36FPS

《激流快艇2》:大帧数41FPS,平均帧数35FPS

《神庙逃亡2》:大帧数60FPS,平均帧数60FPS

《永恒战士2》:大帧数44FPS,平均帧数41FPS

30755 分,V975m 是我接触的安卓平板中唯一跑分突破3 万分大关的。不过在游戏测试中分数上的优势却没体现。与原道M11 相比,两者的跑分成绩相差了一万多,虽然V975m 的游戏测试帧数有优势,但没有想象中大。当然,在体验上还是能感受得到,例如玩《永恒战士2》在一群敌人中释放技能,V975m能维持在35FPS 左右。“FPS Meter”只能大监视60FPS,在《神庙逃亡2》中,V975m 全程保持60FPS。V975m 在系统UI 上进行了深度的定制,这一定程度影响了系统流畅性,在滑动屏幕有些拖慢,不过打开、切换应用的速度很快。视频播放上V975m也是四款平板中好的。在低码率的4K视频中V975m表现完美,全程流畅。不过面对高码率的《鸭子飞了》时画面拖慢很明显,虽然比三位对手要好,但依旧无法正常观看。

续航能力与散热表现

众所周知,屏幕对于平板功耗的负载是相当大的,因此除了处理器的性能以外,在采用视网膜屏幕的情况下,四款平板的续航与散热能力显然也是我们需要关注的。

续航能力与散热表现

我们将四款平板同时充满电,并关闭Wi-Fi,亮度调节为高,分别播放2小时视频以及运行《NBA2K13》后,结果如下表:

观察百分比以及绝对电量消耗可以发现,采用28nm工艺处理器的M11和V975m表现的确有着一定的优势,而在这其中V975m的表现好。相比起来它的“同胞”V975则表现要差许多,不仅消耗了较多的电量,而且配备的电池容量也比较小,相比起来同样耗电严重的NOVO9火线2就采用了超大容量的电池来解决续航的问题。

继续关注它们的散热表现,在同样的条件下(室温18℃)运行20分钟《NBA2K13》后,通过热成像仪观察它们的发热状况。

原道M11

发热区域主要集中与机身的右上方,高温度只有30.8℃。
发热区域主要集中与机身的右上方,高温度只有30.8℃。

艾诺 NOVO9火线2

同样在温度上控制得很好,高温度为30.9℃,发热区域则为机身左上角一小块。
同样在温度上控制得很好,高温度为30.9℃,发热区域则为机身左上角一小块。

昂达 V975 四核

高温度30.5℃是四款平板中表现好的。
高温度30.5℃是四款平板中表现好的。

昂达 V975m四核

发热区域较大,分布在整个机身的左边。高温度虽然达到了33.4℃,在四款平板中高,但还可以接受。
发热区域较大,分布在整个机身的左边。高温度虽然达到了33.4℃,在四款平板中高,但还可以接受。

写在后

测试到此就告一段落,结果是比较明显的。综合来看,如果要我在四款平板选择,我会选择
昂达V975m。搭配晶晨M802处理器的昂达V975m在性能表现上让人眼前一亮,它证明了自己是目前市面上国产视网膜平板中,在性能体验上让人值得信赖的那一个。而且这颗芯片发布不久,目前采用M802作为处理器的平板也没有几个,我们相信在后续的优化后它能带来更符合跑分3万分级别的体验。而作为另一款采用了新芯片的平板,不得不说艾诺NOVO9火线2的确让我们有些失望。尽管ATM7039相比它的前辈ATM7029在性能上已经提升了许多,但NOVO9火线2相比昂达V975m依然有着明显的差距。而我们失望之处在于ATM7039并没有表现出它在技术规格上的优势,在实际体验中比另外两款采用“老芯片”的平板也要差上一些,无论这是优化还是芯片本身的问题,这都是不应该的。

在去年,瑞芯微RK3188和全志A31的出现,我们欣喜的迎来了国产视网膜平板的普及。但对于追求更多的用户来说,只是“勉强、一般”的体验是不够的,他们更期待在国产视网膜平板上能获得iPad那样“丝滑般”的感受。从这次测试的两款采用新芯片的平板来看,国产平板还有很长的一段路要走。不过未来是值得期待的,从去年年底传出的八核平板即将出现消息,以及在前几天的MWC上全志A80这样的八核处理器出现,我们都可以猜想,在今年是否会出现八核视网膜国产平板,并带来更优质的体验赢得用户的心呢?大家拭目以待。

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