科普：平板电脑主流芯片大集合（上）

在国庆的十一长假中，很多人选择外出游玩，很多人选择宅在家中，而不知道屏幕前的您是否选择了利用长假几天多了解一些感兴趣的知识？对于平板电脑来讲，今 年应该算是第4个年头了，自从苹果推出第一代iPad以后，国内国际都不断推陈出新，新生产品一代又一代的涌来，而在目前最新的平板产品中，究竟采用了什 么处理芯片，也是衡量产品性能的有力因素之一。借着十一长假，笔者就为你们盘点一下热门产品所采用的芯片，同时在介绍主控的同时也为你们一同回顾一下这些 最新的平板电脑产品，好了让咱们废话很少说，赶快进入本次的十大芯片解析之中。

    咱们都知道，苹果最新的iPad 4代平板使用了新款A6X处理器，相比于iPhone 5的A6只多了一个“X”，而相较于A6芯片，A6X是一个彻彻底底的怪兽级移动处理器，尤为是配备了全新一代的四核心图形处理器，性能强悍。

A6X处理器带来更快的速度

    A6X和以前的A六、A5第二版同样，都是三星32nm HKMG工艺制造的，CPU部分基本没有改变，A6X、A6的布局几乎如出一辙，也是两个苹果本身设计的Swift核心，只是主频从1.3GHz略微提升 到了1.4GHz。GPU方面就大不相同了，换成了新一代的Imagination PowerVR SGX554MP4，拥有四个图形处理核心。

iPad 4采用苹果A6X处理器

    苹果iPad 4于北京时间2012年10月24日凌晨发布，距离如今也快要整整1个年头了，在发布当初iPad 4被iPad mini着实抢走了很多的眼球，而苹果也在发布会上大肆宣扬了其最新的A6X移动处理器。更强的GPU标志着苹果A6X成为了iPad 4最鲜明的标志，而其强劲的图形性能也让iPad 4成为了在当时最佳体验的平板电脑产品。


    Tegra系列这个响亮的名字想必了解平板电脑的读者们都再熟悉不过了，做为最新一代的Tegra系列芯片，Tegra 4与2013年初的CES上大放异彩以后便受到了很是之多的追捧。在发布之初，英伟达就宣布Tegra 4芯片是当时全球速度最快的移动处理芯片，其超强的性能与电池续航能力支持智能手机、平板电脑、游戏设备、汽车信息娱乐系统、导航系统以及我的PC等多条 产品线。

目前移动处理器中性能最为强劲的芯片之 英伟达Tegra 4

    若是要说到Tegra 4处理器相比Tegra 3处理器变化最大的部分，GPU图形处理器的升级不得不提。从以前的类渲染管线处理方式到如今的流处理器，英伟达的GeForce ULP移动图形处理芯片正经历着颠覆摩尔定律的指数级性能增加。代号为“Wayne”的Tegra 4具有72个定制的NVIDIA GeForce GPU显示核心，其GPU处理性能是Tegra 3的六倍。此外，Tegra 4首次集成应用了四颗ARM最早进Cortex-A15 CPU核心，Web浏览可实现2.6倍的速度提高。

Tegra 4处理器主要卖点信息展现（图片来自英伟达）

    除了显示核心与处理核心以外，Tegra 4还具有一个第二代节电核心，拥有更高的能源效率，适合低功耗的标准使用环境。其PRISM 2 Display技术能够在实现高级视觉效果的同时减小背光功耗。在通常使用环境中，Tegra 4的消耗功率比前一代的Tegra 3减小了45%。同时，它可实现最长14小时的高清视频播放。

代号为蝙蝠侠“Wayne”的Tegra 4系列处理芯片早在CES就推出曝光

（图片来自英伟达）

    Tegra 4系列处理器芯片一样支持LPDDR2/LPDDR3/DDR3L三种规格的内存，采用支持双通道技术的内存控制器，这方面相比Tegra 3处理器的单通道内存控制器将会对内存带宽的提高有很大的帮助。

英伟达Tegra产品线路线图（图片来自英伟达）

    在显示信号输出方面，Tegra 4最高支持2560*1600即WQXGA的分辨率显示以及4K分辨率的外部输出，这点与三星的Exynos 5250保持一致，视频流处理方面能够进行1440P级视频的编/解码，也就是说采用这款芯片的平板电脑不但能够用来播放画质更高的高清视频，同时也能够 记录下摄像头拍摄的高清视频。


说完了iPad 4固然有必要提一提iPad mini，这个7.9英寸的小家伙着实令9.7英寸的iPad 4给其让道。发布会上高调抢占镜头，香港首发一货难求也令其在当时掀起了小尺寸平板的热潮，同时令这股趋势一直延续至今。

苹果A5芯片封装外观（图片来自网络）

    iPad mini所采用的A5处理芯片采用新款32nm的A5双核处理芯片，主频最高可达1.0GHz，这款曾被用于iPad 2以及iPhone 4S上的处理器咱们已经很是熟悉了。图形处理器采用的是Imagination的PowerVR SGX543 MP2。

    苹果A5处理器采用类Cortex-A9架构并由苹果自行设计三星代工生产，2011年3月初苹果正式发布iPad 2，其内置的A5处理器也首次亮相。随后同年10月份推出的iPhone 4S也采用了这款处理器。苹果A5处理器是首款搭载iOS系统的双核芯片，由三星公司代工生产制造工艺初为45nm，随后于第三代The New iPad发布时升级为三星最新的使用高K金属栅极的32nm制造工艺，在功耗控制和散热方面的处理有所提高，苹果给出的数据是续航时间能够延长16%。

苹果iPad mini采用A5处理器 同时iPhone 4S和iPad 2一样采用此处理器

    iPad mini从配置上来看彻底就是一个缩小版的iPad 2，摄像头达到了The New iPad的iSight水准，虽然性能没有提高，但胜在便携性。一样采用A5双核处理器，机身厚度由iPad 2的8.8mm锐减到7.2mm，放在包里很轻松。308克彻底不会成为任何负担，它并不比你包里所放置的物品重多少。


在长篇大论的谈及了Tegra 4芯片以后，做为目前仍在主流平板中使用的四核处理芯片，Tegra 3笔者认为仍是有必要和你们普及一下基本的知识内容。这颗当初在谷歌Nexus 7上使用的芯片令不少人都记忆深入。

很多平板产品使用了英伟达Tegra 3处理芯片

    早在2011年2月，英伟达公司就公布了ARM架构移动SoC片上系统处理器的将来计划，预告将在年末推出第三代Tegra。同年11月9日，代号“Project Kal-El”（超人原名）的Tegra 3，也是全球首款移动四核心处理器终于正式揭开了面纱。

Tegra3处理器内部结构（4+1核模式）

图片来自英伟达

    Tegra 3采用台积电40nm工艺制造，四核心最高频率1.4GHz，单核最高1.5GHz，CPU性能最高可达Tegra 2的5倍。内部集成12核GeForce GPU，GPU性能是Tegra 2的3倍，并支持3D立体显示。同时，其四核功耗也比双核的Tegra 2更低。

Tegra 3四核处理运行状态示意图（图片来自编辑）

    名为“四核”的Tegra 3实际上内部包含了5个CPU核心，其中一个被称“Companion CPU core”协核心。NVIDIA将这种架构称为vSMP（可变对称多处理，Variable Symmetric Multiprocessing）。Tegra 3中的5个CPU核心在内部结构上彻底一致，均为Cortex-A9架构。不过，其中四个采用高性能制程制造，为更高频率运行优化。而最后一个协核心则为 低功耗制程（LP）打造，漏电流更低，为低频率运行优化，最高频率仅500MHz。

Tegra 3处理器的显示特效（水花溅射）

NVIDIA Tegra Zone应用截图

    vSMP架构的特点在于，在“动态待机”（即运行后台进程）和音乐、视频播放时，所有四个主核心皆关闭节能，仅留下协核心运行。而在运行须要更高性能的应 用时，则按需逐个开启主核心，同时关闭协核心，切换延迟不超过2毫秒。更重要的是，在操做系统的眼中协核心是不存在的，它只会看到四个性能平衡的核心，而 不会发如今单核低负载运行时，实际上已经切换到了更低功耗的协核心上。