硬件性能测试(二)

　　麒麟950真的不热么?

　　华为Mate 8采用的FinFET工艺诞生于上世纪90年代，当时美国政府认为有必要进行25nm以下工艺制程的研究。因当进入25nm以下会出现传统工艺栅栏无法有效控制漏电率的问题，此时美籍华人胡正明提出了FinFET技术和FD-SOI技术来解决漏电率的问题。其中FinFET工艺则是通过改造删栏形态来控制漏电。其实芯片的总功耗P=Pswitch(电路联通时功耗)+Pshort(删开关的功耗)+Pleak(漏电功耗)。之所以高通骁龙810会出现运行过程中降频甚至关闭核心的问题，很大程度上就是因为漏电功耗居高不下，导致整体功耗过高。甚至整机功耗超过4W也是时有发生的事。所以有很多人认为骁龙810降频是为了降温，其实根本的问题是20nm传统工艺无法已经无法控制A57架构漏电所带来的超高功耗。所以在新一代的SOC芯片中，高通也采用了FinFET工艺。总体而言，ARM官方宣称基于16nm FinFET工艺的A72核心相比28nm A15下降75%，相比20nm A57也有50%的下降。并且采用big.LITTLE大小核架构会更加省电。这一切的功劳很大程度上都得益于FinFET工艺的成熟。俗话说耳听为虚眼见为实，究竟麒麟950到底热不热?我们通过实际测试来为大家解读。

　　测试方法：拷机10分钟
　　测试工具：PerfMon/AID64/CPU Burn
　　测试环境：正常室温环境
　　测试机型：小米Note顶配版(骁龙810)/三星Galaxy S6(Exynos 7420)/魅族MX5(MT6795T)/华为麒麟950(麒麟950)，均为100%电量。

　　测试第一个环节，先来为大家揭秘一下麒麟950 SoC的热管理机制，也就是大家常说的发热降频。之前业界也盛传高通骁龙810发热严重，究竟是不是这样呢，这一环节也正好能给大家揭秘。也简单给大家介绍一下测试原理：通过CPU Burn瞬间将各款SoC负载拉到最大，运行10分钟的过程中，通过PerfMon检测各款SoC各核心运行状态，通过AID64调用CPU温度传感器实时检测各款SoC芯片的CPU核心温度，注意：我们这里测试的是CPU核心温度，而不是通常我们使用热传感仪测试的整机温度。

　　图注：图一表示四款处理器全负荷运转10分钟，CPU性能随时间变化。CPU性能100代表处于CPU100%性能状态。图二表示处理器全负荷运算10分钟，CPU核心温度随时间变化。温度单位摄氏度。

　　结合这两张数据图表，我们可以得出以下几个结论：

　　1.高通骁龙810在四款SoC芯片满负荷运行中，温度控制最好，最终维持在59度左右。但同时性能也缩水较为严重。
　　2.三星Exynos7420性能衰减度最小。在整个10分钟的满负荷拷机过程中，CPU性能基本维持在整体性能的86%。
　　3.联发科MT6795T性能最不稳定，在整个测试的10分钟内，联发科MT6795T性能跨度从87%到40%，并且在最后一分钟内出现了核心大面积关闭而导致整体性能下降到2%的待机水平。
　　4.麒麟950 SoC整体温度在整个测试环节中峰值为60度，平均稳定在56度左右，这是所有四款SoC中表现最好的一款，相比于其他几款SoC有着将近50%的温度下降。并且在性能方面，在整个10分钟满负荷运转过程中，没有出现任何一个核心关闭的情况，仅在某些时间节点出现四个大核心下降到0.8GHz运转，而基本四颗大核心均稳定在1.2GHz运转。小核心方面整个过程中均维持在1.8GHz，这也是其他几款SoC无疑匹敌的。相比相同工艺的三星Exynos7420来说，在整个环节中性能更强，温度更低。

　　聚焦到麒麟950身上，我们可以看到，虽然在整个测试环节中，麒麟950的整体温度并是我们测试的四款SoC中最低的一款，同时我们也注意到性能曲线方面，麒麟950是四款SoC中下降幅度很低的一款。这就说明即使持续高负荷运转状态下，麒麟950仍然能够保持在整体功率阀值之下。前面我们也说道SoC功率的公式，由此可见，麒麟950的确在漏电率方面做到了目前我们测试的四款SoC中最优，甚至相比采用同一工艺不同代工厂的三星Exynos7420还要优秀，这也证明台积电的16nm FinFET+工艺是目前最好的FinFET工艺之一。

　　其实笔者想在这里解释一下，我们常说的智能手机发热降频是不准确的，换句话说发热不一定会导致降频。这是一个很简单的道理：根据能量守恒定律，性能高的SoC发热一定会大。而引起降频的真正原因是功率过高。以小米Note顶配版的骁龙810为例，满负荷运转时瞬时功率能够突破4W。对于一个只有11Wh电量的智能手机来讲当然是一个难以承受的数值，所以智能手机内部会通过软件设置一个功率阀值，一旦到达这一阀值就会降频以达到减少功耗的目的。但对于20nm而言，4W的功率很大一部分都来自于漏电功率。当16nm FinFET+工艺解决了这一问题时，自然而然就会达到持续稳定的高性能+适当的核心温度的效果。总体而言，麒麟950在热管控或者说是功耗管控方面是目前市售旗舰SoC中做的最好的一款。

　　CPU性能/GPU性能是否够得上强劲?

　　前面我们也提到了ARM官方对A72架构性能的解读，性能提升还是相当明显的。而在GPU方面，此次麒麟950上并没有采用ARM官方近乎疯狂的Mali-T880 MP16，而是追求高频少核的策略，采用了主频900MHz的Mali-T880 MP4四核心GPU显示模块。主要出于减少晶体管数量、降低SoC封装面积、降低功耗的考虑。究竟麒麟950的CPU/GPU性能如何?文章的这一阶段我们也通过实际测试来为大家详细对比一下，毕竟对于很多消费者来说，SoC的性能很大程度上取决于GPU和CPU的性能。

　　通过表格，我们可以看到，在华为海思官方给出的几项测试结果中来看，麒麟950的显示性能相比于之前的麒麟935有着长足的进步，同样也在联发科旗舰SoC性能之上。但相比于骁龙810和三星Exynos7420来看，性能还是稍显疲态。在显示性能这部分，笔者想说简单的通过测试软件分数将麒麟950于其他旗舰SoC进行对比是比较片面的。GPU性能并不是一个突发事件，而是和CPU运算同样为持续事件。如何能够保证GPU长时间处于高主频运转才能够最终提升游戏、应用体验。在这点上高频少核的策略优势就比较明显，GPU能够在更长的时间内处于功耗阀值内，从而运行在更高主频上的时间更多。

　　而CPU性能方面，凭借全新的架构，麒麟950对于目前现有的旗舰SoC基本上处于一个碾压的水平。笔者使用了多款测试软件测试，以我们最熟悉的综合类测试软件安兔兔为例，性能提升相比于目前最旗舰的SoC也有近50%的提升，而其他测试软件的测试结果也不尽相同，笔者就不一一列举了。总而言之，在CPU性能方面，麒麟950是目前市售芯片中最强大的一颗，没有之一。

　　其实相较于CPU、GPU性能之外，我们应该更加关注一款智能手机SoC的其他方面：例如ISP、DSP、Modem、内存控制器等等。而麒麟950也在这几方面做了很大的提升，例如搭载了双核14bit图像处理器、首款支持LPDDR3/4 Combo的内存控制器、CAT 6网络规格等等。笔者想说手机SoC早已不是简单买个公版设计再找个代工厂商生产这么简单了，如果真有这么简单目前业界也就绝不只有少数几家厂商一直坚持走SoC路线。如果大家想要全面的了解麒麟950这颗芯片的话，请点击这里查看《不吹不黑 解读华为麒麟950实力究竟几何》。如果说要让笔者给麒麟950下个定义的话，笔者认为凭借这一芯片让华为站到了智能手机SoC第一梯队。