科普：平板電腦主流芯片大集合（上）

在國慶的十一長假中，很多人選擇外出遊玩，很多人選擇宅在家中，而不知道屏幕前的您是否選擇了利用長假幾天多瞭解一些感興趣的知識？對於平板電腦來講，今 年應該算是第4個年頭了，自從蘋果推出第一代iPad以後，國內國際都不斷推陳出新，新生產品一代又一代的涌來，而在目前最新的平板產品中，究竟採用了什 麼處理芯片，也是衡量產品性能的有力因素之一。藉着十一長假，筆者就爲你們盤點一下熱門產品所採用的芯片，同時在介紹主控的同時也爲你們一同回顧一下這些 最新的平板電腦產品，好了讓咱們廢話很少說，趕快進入本次的十大芯片解析之中。

    咱們都知道，蘋果最新的iPad 4代平板使用了新款A6X處理器，相比於iPhone 5的A6只多了一個「X」，而相較於A6芯片，A6X是一個徹徹底底的怪獸級移動處理器，尤爲是配備了全新一代的四核心圖形處理器，性能強悍。

A6X處理器帶來更快的速度

    A6X和以前的A六、A5第二版同樣，都是三星32nm HKMG工藝製造的，CPU部分基本沒有改變，A6X、A6的佈局幾乎如出一轍，也是兩個蘋果本身設計的Swift核心，只是主頻從1.3GHz略微提升 到了1.4GHz。GPU方面就大不相同了，換成了新一代的Imagination PowerVR SGX554MP4，擁有四個圖形處理核心。

iPad 4採用蘋果A6X處理器

    蘋果iPad 4於北京時間2012年10月24日凌晨發佈，距離如今也快要整整1個年頭了，在發佈當初iPad 4被iPad mini着實搶走了很多的眼球，而蘋果也在發佈會上大肆宣揚了其最新的A6X移動處理器。更強的GPU標誌着蘋果A6X成爲了iPad 4最鮮明的標誌，而其強勁的圖形性能也讓iPad 4成爲了在當時最佳體驗的平板電腦產品。


    Tegra系列這個響亮的名字想必瞭解平板電腦的讀者們都再熟悉不過了，做爲最新一代的Tegra系列芯片，Tegra 4與2013年初的CES上大放異彩以後便受到了很是之多的追捧。在發佈之初，英偉達就宣佈Tegra 4芯片是當時全球速度最快的移動處理芯片，其超強的性能與電池續航能力支持智能手機、平板電腦、遊戲設備、汽車信息娛樂系統、導航系統以及我的PC等多條 產品線。

目前移動處理器中性能最爲強勁的芯片之 英偉達Tegra 4

    若是要說到Tegra 4處理器相比Tegra 3處理器變化最大的部分，GPU圖形處理器的升級不得不提。從以前的類渲染管線處理方式到如今的流處理器，英偉達的GeForce ULP移動圖形處理芯片正經歷着顛覆摩爾定律的指數級性能增加。代號爲「Wayne」的Tegra 4具有72個定製的NVIDIA GeForce GPU顯示核心，其GPU處理性能是Tegra 3的六倍。此外，Tegra 4首次集成應用了四顆ARM最早進Cortex-A15 CPU核心，Web瀏覽可實現2.6倍的速度提高。

Tegra 4處理器主要賣點信息展現（圖片來自英偉達）

    除了顯示核心與處理核心以外，Tegra 4還具有一個第二代節電核心，擁有更高的能源效率，適合低功耗的標準使用環境。其PRISM 2 Display技術能夠在實現高級視覺效果的同時減小背光功耗。在通常使用環境中，Tegra 4的消耗功率比前一代的Tegra 3減小了45%。同時，它可實現最長14小時的高清視頻播放。

代號爲蝙蝠俠「Wayne」的Tegra 4系列處理芯片早在CES就推出曝光

（圖片來自英偉達）

    Tegra 4系列處理器芯片一樣支持LPDDR2/LPDDR3/DDR3L三種規格的內存，採用支持雙通道技術的內存控制器，這方面相比Tegra 3處理器的單通道內存控制器將會對內存帶寬的提高有很大的幫助。

英偉達Tegra產品線路線圖（圖片來自英偉達）

    在顯示信號輸出方面，Tegra 4最高支持2560*1600即WQXGA的分辨率顯示以及4K分辨率的外部輸出，這點與三星的Exynos 5250保持一致，視頻流處理方面能夠進行1440P級視頻的編/解碼，也就是說採用這款芯片的平板電腦不但能夠用來播放畫質更高的高清視頻，同時也能夠 記錄下攝像頭拍攝的高清視頻。


說完了iPad 4固然有必要提一提iPad mini，這個7.9英寸的小傢伙着實令9.7英寸的iPad 4給其讓道。發佈會上高調搶佔鏡頭，香港首發一貨難求也令其在當時掀起了小尺寸平板的熱潮，同時令這股趨勢一直延續至今。

蘋果A5芯片封裝外觀（圖片來自網絡）

    iPad mini所採用的A5處理芯片採用新款32nm的A5雙核處理芯片，主頻最高可達1.0GHz，這款曾被用於iPad 2以及iPhone 4S上的處理器咱們已經很是熟悉了。圖形處理器採用的是Imagination的PowerVR SGX543 MP2。

    蘋果A5處理器採用類Cortex-A9架構並由蘋果自行設計三星代工生產，2011年3月初蘋果正式發佈iPad 2，其內置的A5處理器也首次亮相。隨後同年10月份推出的iPhone 4S也採用了這款處理器。蘋果A5處理器是首款搭載iOS系統的雙核芯片，由三星公司代工生產製造工藝初爲45nm，隨後於第三代The New iPad發佈時升級爲三星最新的使用高K金屬柵極的32nm製造工藝，在功耗控制和散熱方面的處理有所提高，蘋果給出的數據是續航時間能夠延長16%。

蘋果iPad mini採用A5處理器 同時iPhone 4S和iPad 2一樣採用此處理器

    iPad mini從配置上來看徹底就是一個縮小版的iPad 2，攝像頭達到了The New iPad的iSight水準，雖然性能沒有提高，但勝在便攜性。一樣採用A5雙核處理器，機身厚度由iPad 2的8.8mm銳減到7.2mm，放在包裏很輕鬆。308克徹底不會成爲任何負擔，它並不比你包裏所放置的物品重多少。


在長篇大論的談及了Tegra 4芯片以後，做爲目前仍在主流平板中使用的四核處理芯片，Tegra 3筆者認爲仍是有必要和你們普及一下基本的知識內容。這顆當初在谷歌Nexus 7上使用的芯片令不少人都記憶深入。

很多平板產品使用了英偉達Tegra 3處理芯片

    早在2011年2月，英偉達公司就公佈了ARM架構移動SoC片上系統處理器的將來計劃，預告將在年末推出第三代Tegra。同年11月9日，代號「Project Kal-El」（超人原名）的Tegra 3，也是全球首款移動四核心處理器終於正式揭開了面紗。

Tegra3處理器內部結構（4+1核模式）

圖片來自英偉達

    Tegra 3採用臺積電40nm工藝製造，四核心最高頻率1.4GHz，單核最高1.5GHz，CPU性能最高可達Tegra 2的5倍。內部集成12核GeForce GPU，GPU性能是Tegra 2的3倍，並支持3D立體顯示。同時，其四核功耗也比雙核的Tegra 2更低。

Tegra 3四核處理運行狀態示意圖（圖片來自編輯）

    名爲「四核」的Tegra 3實際上內部包含了5個CPU核心，其中一個被稱「Companion CPU core」協核心。NVIDIA將這種架構稱爲vSMP（可變對稱多處理，Variable Symmetric Multiprocessing）。Tegra 3中的5個CPU核心在內部結構上徹底一致，均爲Cortex-A9架構。不過，其中四個採用高性能製程製造，爲更高頻率運行優化。而最後一個協核心則爲 低功耗製程（LP）打造，漏電流更低，爲低頻率運行優化，最高頻率僅500MHz。

Tegra 3處理器的顯示特效（水花濺射）

NVIDIA Tegra Zone應用截圖

    vSMP架構的特點在於，在「動態待機」（即運行後臺進程）和音樂、視頻播放時，所有四個主核心皆關閉節能，僅留下協核心運行。而在運行須要更高性能的應 用時，則按需逐個開啓主核心，同時關閉協核心，切換延遲不超過2毫秒。更重要的是，在操做系統的眼中協核心是不存在的，它只會看到四個性能平衡的核心，而 不會發如今單核低負載運行時，實際上已經切換到了更低功耗的協核心上。