智能手机使用的 SoC,是否处理器主频越高越好?

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【pansz的回答(57票)】:

反对目前很多答案。在其他参数相同的情况下，主频当然是越高越好，这个毫无疑问。

高主频意味着这款 CPU 具有更好的体质。而且对手机来说，高主频仅仅决定了满负荷时的最高主频，休眠时的频率并无影响。很有可能一款高主频CPU跟一款低主频CPU在休眠时频率相同。换句话说，高主频让你动如脱兔，但不影响你静如处子。

但不同的 CPU 很多其他参数不同，所以无法单纯用主频去比较性能。

首先苹果集成的 GPU 不同，而通常这部分的硬件参数你是不关注的。GPU 性能的大幅度领先导致了其优异的性能，当然在 6 时代，是否仍然能够保持领先需要观察，不过一般人不会关注 GPU 核心数量等等参数，这也为苹果造成了「不拼硬件」的假象，而实际上，流畅的界面离不开强大的硬件。

然后苹果的这款 CPU ，集成的一级缓存，二级缓存，三级缓存数量，都高于同档次的其他手机产商 CPU（缓存大约是同档次其他 CPU 的 2倍-4倍。），这通常可以在保证功耗前提下提高性能，稍微有点 DIY 知识的玩家应该懂得一级二级三级缓存的全面提升意味着什么。

再然后，不同 CPU 的功耗以及发热量不同，如果发热量更大，那么可能更早的达到了降频的阈值，就可能更早的开始出现性能下降。如果功耗大，则更早的消耗了电量，更早的触发了省电管理，这也都会影响实际使用中的性能。

以上三个只是例子，有很多因素可能影响 CPU 的实际性能表现，但在所有其他参数都等同的情况下，CPU主频当然是越高越好。

【TaoLu的回答(25票)】:

谢邀！

主频只是评估一个CPU性能的一个纬度，最后总是一个性能、功耗和成本的均衡。但从性能角度考虑，影响CPU性能的因素除了CPU主频以外，其实非常依赖于微架构：

这个CPU的核心（core）是否是超标量的，每个cycle支持几条指令（多issue）的并发，这些指令是顺序执行的还是乱序执行的；多issue和OOO这些都是额外的芯片面积（成本、功耗）

这个CPU是否是一个硬件多线程的核心，这个可以提高多issue的使用效率，降低memory access latency；硬件多线程也是额外的芯片面积（成本、功耗）

这个CPU的核心（core）的流水线是怎么设计的，是多少级的流水线，一般来说流水线越长，越容易设计一个更高主频的CPU核心，但是发生指令跳转的时候受到的惩罚越高；

配套的Cache是什么样的架构，多大的容量，多少位联合等，cache越大，一般来说cache miss越低，但是访问时延越大，当然成本也越高；cache当然也是额外的芯片面积（成本、功耗）

内存（DDR）的带宽和访问效率如何

以上仅仅是从CPU core的角度来看的，所以答案是当然不是主频越高性能约好（不过在使用同样的微架构或者核心的情况下，主频上来性能会提高）；最终手机的应用性能还取决于其他配套的模块的性能，譬如GPU的性能如何等等

【何煁的回答(7票)】:

谢邀，

打个不太准的比喻吧。假设cpu就是一辆轿车。咱们的a8是保时捷911。

好了，主频是什么？对应911发动机的转速。转速快走的就快？你去三环试试。

是cpu的振荡周期的倒数。1G主频，1ns周期。

主频就相当于保时捷911的发动机输出转速n，然后那些什么时钟机器周期指令周期依次是传动机构上某齿轮的转速。

主频对应指令周期相当于发动机转速对应车轮转速。

那软件运行呢，相当于咱们911跑在路上。软件解决不同应用问题，那咱911就是围着中国转。你的程序代码什么就相当于我怎么从帝都到魔都的路由。

性能就是你旅途的感受，功耗，就是你花的毛爷爷了。

首先，处理器分很多类，什么intel，arm，sun，ibm等等等等。他们各自有各自的不同。然后又有arm下a7，a15等乱七八糟分布。

汽车发动机这样。应该你比我懂。

首先明确，a8只给ip6两个手机用。记得apple也有arm股份吧，买ip核应该更容易，使用也更懂吧。就像某天朝国家加入了基因组测序，然后将来就可以较容易使用基因组成果了。

苹果处理器是买来ip核再开发的芯片。我有着超强的技术团队，我有的是钱，然后我就只供两个机型。

首先我可以为他挖专用道路，你在三环堵车呢，我在地铁旁开个道，不怕，咱有钱。买个地铁。把车胎放进铁轨里。哎，走的好孤独，真想拉个妹子一起享受。

高通，mtk，nv 三棒子，ti，华为呢？咱的路要适合所有车，咱要搞国道。没事，堵是他们的事，只要我能开车就行，咱靠量取胜。

然后我有高明的路由算法，也就是我ios开发只为我自己用，我不用考虑别的液晶和其它硬件怎么接入。我只想这十几个东西怎么适配就行了。安卓呢？各种乱七八糟的传感器，主板，还好这些linux帮了一些忙。

从魔都到帝都？咱修条直线的，不怕，咱有钱。咱们明明会矩阵来算路径为什么要用穷举法呢？咱不穷。

好了，啰嗦这么多，你也懂了吧。

a8是强在他人才众多但只适配两三个。

我觉得，这些比参数都是小米搞出来的，拿着一些稍微有用的参数出来，来看啊，谁可以比较出1.7和2.3大小，谁会长按电源和音量键就是发烧友啦，too young，too naive。发烧友多高大上啊。好像你比上万个工程师牛似的。

当然这些参数也是有用的，但不是绝对的。

好了，利益相关，我不是果粉，我也不是任何公司职工。我只是一个穷学生，连宽带都没在这默默手机码字。

当然如果哪公司要我求之不得，包括米啊

非相关专业，手机码字，如有问题多谢指出。

上个图吧，不知手机会成功嘛

【知乎用户的回答(2票)】:

最简单，AMD的主频高吧，i3秒他全家。

主频高只能说明单条指令处理快，但是这不是唯一标准，还要考虑吞吐量，功耗。

【何老师的回答(4票)】:

谢邀。

记住一点：一个系统最终的表现，不是取决于系统最强的部分，而是取决于系统最弱的部分。

而最弱的部分，我们有一个词来形容，叫做瓶颈（bottle neck)

概括的说，苹果手机的最终表现好，就是因为它没有瓶颈，系统的各个地方都是一样的顺畅，所以最终给用户的体验就是，十分流畅。

具体的说。

首先，讲点简单的：并不是cpu越快，系统就会越快。要知道，cpu只负责计算，而计算的数据是从存储器取出来，通过总线交给cpu的。如果存储器速度慢，或者总线速度慢，那么cpu再快也是没有用的。打比方说，一个屋子里面放了一个诸葛亮，能很快的处理各种事物。但是要处理的公文都放在一个满是垃圾的房间里，每次找公文都要花费小弟们很多时间。另外从存储公文的房间到诸葛亮的房间是一个草丛遍布的山路，每次送文件也要花费半天的力气。那么，诸葛亮再聪明，他的大部分时间也是花在等待上。总的表现上，处理能力就很差了。

很多系统看起来处理器和别人差不多，但是表现很差，就是因为路没有修好，只看指标。比如很多Android系统，说是只能手机，但是存储器只能装几十M的程序，随便装个软件就满了。

其次，稍微复杂点的，CPU的频率和CPU的计算能力并不是简单的比例关系。拿Intel的CPU来说，1G主频的赛扬和至强肯定是不能比的对不对？现在各种芯片厂商的处理器架构都不同，每个都会针对特定的情况进行优化，所以频率只有在同架构的cpu中才有比较价值，跨架构，跨厂商之后就完全没有比较意义了。多核什么的不说了，CPU的内部总线设计，协处理器，多级缓存都会影响到cpu的表现。再加上前面所说的外部总线设计，外部存储器速度，外部设备等等都会很大的影响到最终产品表现。

再次，cpu和硬件的体系架构做好了，还需要有良好的软件来配合。IOS的沙盒避免了恶意软件对系统的破坏，IOS禁止后台多线程大大提高了前台程序的流畅度等等。

功耗的话，举例来说，一般我们每个模块都有关闭电源的功能，就是在不使用该模块的时候关掉部分电源以节电。另外，多线程也是相当耗电的，系统中大量消耗CPU但是平时无用的程序（比如某数字公司的所谓杀毒的），不但消耗CPU，还是用网络，这些当然会费电了，所以操作系统如何处理这些也是需要进行大量的调整的。但是很多小公司可能就不会花精力在这方面的调整上，所以多少会影响续航的能力。Android因为开放度太高，以至于很多东西操作系统管不了，应用程序乱折腾。而IOS完全是由系统管理，这样的话对cpu/网络的消耗自然少，也就相对比较省电了。

【知乎用户的回答(2票)】:

我只是个做软件的，还不是做功耗的，只能谈谈基本原理了。

同一处理器纵向比较，从需求来说，不同情况下有时要高好有时要低好。

在绝大多数的usecase，比如待机，看网页，玩游戏，听音乐，看视频等等，CPU频率都不是跑满的，此时性能的需求是有限的，在处理器不变的情况下频率当然越低越好。

有些时候需要飙频率，比如偶尔处理很多任务，benchmark，ART下装软件等等，此时性能要求是无限的，限制因素就是功耗。只要不烫伤用户，烧掉板子，恨不得超频（有的真超，比如睿频）。此时就是频率越高越好，直到温度太高再开始降频。

以前是绝对性能不够，现在手机处理器绝对性能上来了，cortex-A9, cortex-A7大多数时候都算够用，更不用说apple A7 A8，denver这种大核了。

怎么实现这个需求，这要不同处理器横向比较了。

首先上基本公式：动态功耗=C（寄生电容）x F(频率) x V2(工作电压平方)

其中频率与工作电压正相关，因此频率上升，功耗非线性上升更多。

架构要着破布才能说清楚，大体来说要同频性能高就要堆晶体管，堆的效率有高有低，但一般来说堆到一定程度再往下堆性能收益就开始变低了。

但是这里这个对比里功耗取决于晶体管*频率，加静态功耗。

以big.LITTLE的宣传图来说明：

图一是实际的实现，出现一个断层是因为cortex-A7切A15频率不变。

图二是cortex-A7和cortex-A15的性能-功耗曲线存在交叉图二是cortex-A7和cortex-A15的性能-功耗曲线存在交叉

图二中，在较低的性能需求下，小芯片的性能功耗比更高；较高性能需求时，大核更有效率；更高的时候只能上大核或者大家一起上。

这是cortex-A这一系的，苹果apple A7，denver这种套进来的话就是更大的核，在高性能需求时以较低频率/功耗可以达到高性能，但是性能需求很低时功耗可能更大。apple引入M7协处理器可能与此也有关。

结论是：

在一般use case下，大核实现相同性能需要频率更低，但功耗不一定更低。

需要高性能时，瓶颈在于功耗和散热。对相同架构来说，频率能飙得越高越好，说明这个处理器设计合理工艺好，比如都是A17+A7的MTK6595就比只能飙到1.8的全志A80T好。都飙到最高频率以后横向比较，此时既有krati这种高频，性能强，功耗还小一些的，也有apple A7这种面积大低频性能强成本高和OS结合紧密表现好的。好和频率没太大关系。和Cortex-A15比，大家都挺好。

【祖亚洲的回答(1票)】:

谢邀

不一定

从电池续航能力的角度说，屏幕的耗电量比 Application Processor 大很多

从处理器性能的角度看，SoC包含很多模块，ARM-based CPU 只是一部分了。事实上，如果你去看手机SoC的layout，GPU占了好大一块，各种其他功能的ASIC占了好大一块，比如codec, audio, 等等。

比方说你玩Angry bird, 其实你对CPU做underclocking，性能的影响并不大。为什么呢？因为大部分图画rendering是GPU在完成，CPU只是处理gaming中一小部分的逻辑。（这个实验实验室的同学做过，前阵子刚看到他的数据，拿来分享一下）

又不是跑 HPC Workload, 频率不会那么重要。尤其在手机这种交互式应用中，处理 burst of events （爆发式的输入，比如你的手指触屏）的能力更重要。

Apple的系统好，是整体优化做得好。处理器、操作系统、编译器、语言，都是他们自己开发的，接口做得非常好。

单拼处理器频率实在很无聊

【段睿的回答(2票)】:

首先说明答案：主频并不是越高越好

处理器的性能跟主频的关系并不是线性的，因此不同的设计在考虑性能和功耗的平衡时选择的频率是不同的

一个设计是否优秀跟他的主频大小关系不大（只要不是太离谱）

与其看主频不如看达到相同性能和功耗所需要的晶体管数量更合理一些

苹果1.XGHz的频率，功耗也不比高通2.xGHz还是四核的功耗低

先简单说一下之后再补充更多的答案

【Mr.dos的回答(0票)】:

频率当然越高越好但发热功耗都是需要解决的问题

果子从A6的Swift开始自己设计IC 每一代的规格都有提升（A8可能是优化IPC）

A系并非总是比市场上其他SoC强至少A6之前是这样 A4的GPU比S5PC110弱 A6的CPU相比高主频多核心的4412/8064无优势

低频的GPU和8064的A320也是没有多少胜算的

但A7的Cyclone就猛了

挺宽的架构性能和其他的SoC（如S800/801 Exynos5420）比起来也不差

这就是微架构的魅力

但IOS的优化也有关系

更新：A8跑分（转自瑞记的微博）

【李健的回答(0票)】:

当然不是，就跟汽车一样，马力再足，你传动系统，控制系统不好，开车水平不好，一样是一摊废铁。cpu还有构架，GPU，软件系统的利用等问题。效果好不好，跟很多因素有关

【高一的回答(0票)】:

通常认为：处理器性能和频率成正比，当然是频率越高性能越好。

考虑到频率升高电压也会提高，所以能耗的增高其实更快，比如从1GHz升到2GHz,性能增加一倍，能耗可能增加1.5倍，能效比是降低的。

A8的厉害之处就是跑1.4GHZ就有相当于4核2.5GHz的801的性能，单核性能还要更强，这是远远领先于友商的。

这既有apple自主设计的64位架构比较先进的原因，同时这颗SOC本身也非常彪悍（20亿的晶体管真不是唬人的）。同时由于坚持双核心设计，单核性能真的出众。即使安卓，一般的应用很少会用到4核心以上，apple这种双核设计确实是合理的，最能有效利用处理器性能的。

apple如果让A8跑2GHz以上，那性能真要默秒全了，但是性能够用的情况要apple肯定要考虑功耗。

这也是为什么6Plus只要2900的电池续航就完胜大部分安卓手机了，apple的SOC都很省电。

最后，如果说实际性能表现优异的话，当然还有IOS的功劳了。

【OnlyMonroe的回答(0票)】:

谢邀！！

其实不是，主频只是CPU的一个性能指标之一，并且是比重不高的一个参数，这个拿amd和因特尔举例了，amd的打桩机、什么推土机，主频看着都比因特尔的高，但是性能上却不如因特尔的，内部因素很多，晶体管数量，制程，还有优化，等等……

CPU的性能晶体管数才是王道！！单纯的提高主频，实际意义不大。这个苹果的处理器和高通的处理器也是很好的例子。

iphone首先给一个概念，就是iPhone的配置一点也不比安卓的差，CPU，gpu。各个方面，都不比安卓差，虽然数字上不好看，但也只是数字上。801四核全开的性能只能说和双核A7打个平手吧。

表现优异，这个只能说是软硬结合。

先说iPhone，iOS都知道，伪后台，你的程序一但后台了，就像截图了一样，只是个图片实际不运行，为啥我微信退了还能收到信息呢？推送机制，扯的有点远啊。正是因为这样，所以双核足以，不用四核的多任务能力。一样可以很流畅。这样的机制使的iPhone整体表现好，因为你所需要的只是处理好这一个程序就够了！

再来安卓。虚拟机，就是你每打开一个

程序，都运行了一个虚拟机程序，你的程序在虚拟机上运行，每个软件独立，每一个软件都有一个虚拟机，加上安卓还是实时后台，虚拟机运行效率打折扣，还实时后台，所以安卓会吃硬件，多任务能力，大的运存，加上现在的软件，都自行后台运行，浪费了权限和资源，所以安卓会越来越卡。

总结流畅的原因。

1:系统自身的特点，伪后台，加推送机制。

2:迎合自己系统的特点，强大的单核性能，配合系统的特点。

功耗

厂商做的，硬件上。联发科的A7架构的芯片注意是arm 的A7。这个就是均衡功耗和性能的，再就是异构芯片，三星的猎户座4+4结构，英伟达的T什么什么那个4+1结构的，都是性能和功耗的一种方案，现在芯片的发展速度也放缓了，同样是去均衡性能和功耗。