2013年度ARM芯片图形性能跑分横向对比

近年来智能手机快速发展，ARM架构的芯片产业得到了长足的进步。在2009年，诺基亚的旗舰手机N97不过采用了434MHz的ARM11处理器，如今的三星Note3、HTC One，索尼Z1这类旗舰手机都已经进步到了四核、八核，单核频率可以媲美桌面PC了。

时间来到2013年秋，各家手机厂商纷纷发布了秋季的新品手机。从秋季发布的手机芯片来看，逐步迈向更多核心的，强调更好的性能与功耗的平衡将会是未来一两年里手机芯片的大趋势。性能上的军备竞赛现在仍然处于混乱的战国时代，正是因为各家纷纷自卖自夸的做法使得消费者更加难以弄清楚到底谁家的产品更好。




虽然说业内都在强调体验，但是不管是谁家的产品都需要硬件配置作为金字塔的基础，哪怕是苹果也需要每年翻一倍的性能来凸显自己的性能成长，而安卓阵营则是需要不断更新芯片，来满足消费者对越来越“剽悍”的手机3D游戏和多任务操作。

在手机性能普遍大幅提升，单纯的手机操作主要依赖逻辑运算能力，也就是我们理解的多任务、虚拟机运算速度，而目最新构架的4/8核安卓手机在流畅性上并没有太大的区别，熟悉PC用户都知道推动PC升级的一大原因就是某款新的3D单机游戏跑不动了，需要更换更好的显卡，乃至于升级整个平台。这个道理同样适用于移动平台，手机的3D表现主要依赖于GPU部分，GPU部分性能对游戏流畅性影响更大，所以今天我们先来横向对比一下各家主流芯片，在3D/2D性能上的差异。

我们先来简单的盘点一下今年秋季新出的手机芯片:

高通

作为手机芯片业界的巨头，高通在今年秋季按部就班的推出了下一代的新品芯片，用在旗舰手机上的主要是高通骁龙800/600系列，而这一系列的芯片内建了高通自家的Adreno 330/320 GPU




Adreno 320 GPU早在APQ8064上已经大杀四方自不必多说，不过现如今的主角换成了Adreno 330 GPU，它采用Flex Render专利技术，借助最领先的API优势，将GPU的处理能力延伸到一般计算和其他SoC任务。全新Adreno 330 GPU 的计算性能是当前Adreno320 GPU的2倍多。

三星

今年三星的旗舰产品也如约而至，而且三星一如既往的采用了多家芯片共同杀敌的方式，在Note3，S4等旗舰产品上并不拘泥于自家的处理器，或许也是因为三星Exynos 5 Octa 5410没有绝对的性能优势，所以哪家的产品都用对三星也没有坏处，只要能把自家的手机卖出去就行。即便真八核之争源源不断，三星旗舰的销量却依旧强劲，而且还有魅族这样的专注三星芯的小弟，所以关注Exynos 5410/5420的用户也是非常的多。




Exynos 5420内置了ARM Mali-T628 MP6 GPU，也是业界首个拥有六核GPU的移动处理器，不但3D性能大大增强，还支持GPGPU（通用计算图形处理器）加速复杂和计算密集型算法或操作，整体图形处理性能可达Exynos 5410的两倍。（5410内嵌PowerVR SGX544MP3 GPU），三星Exynos 5420还是很值得期待的。

NVIDIA(英伟达)

Tegra4还是让老黄又风光了一把，好歹曾经出现在“全球最快的手机”身上。抛开那些噱头说到硬实力，NVIDIA Geforce ULP2013的强劲毫不作假。

NVIDIA这几代的Tegra处理器的GPU核心架构其实没什么变化，都源于早期的NV4x架构，每个ALU单元每周期可执行4个MAD指令，Tegra 4的顶点单元规模是Tegra 3的6倍，像素单元管线是Tegra 3的2倍，不过每组管线的规模又是Tegra 3的3倍，像素单元的规模总体还是Tegra 3的6倍。




不过Tegra 4的GPU核心也在效能方面做了改进，增加了L2纹理缓存，提升了像素渲染的最大寄存器（从16提高到24）等等，另外，Tegra 4的672MHz的运行频率也比Tegra 3的520MHz要高。




可以说Tegra4是老黄的一款力作，而且它也具备了绝对的实力。不知道单独的把内建的NVIDIA Geforce ULP（2013）拉出来会是什么样的表现。

Intel（英特尔）

Intel在手机这个行业里绝对算不上巨头，不过intel的技术实力底蕴绝对可以秒杀所有的对手，所以Intel说要做手机芯片了，于是乎就有Z2580这样的试水产品。哪怕是用X86构架的芯片来模拟ARM的方式依旧显示出极强的实力，今年秋季intel的新品就是Z3770，这一次依旧是秒杀众ARM芯片商。




最新发布的Atom Bay Trail轻轻松松突破4W分的表现令人瞠目结舌。上一代的Atom采用了PowerVR SGX图形处理器，而新的Atom则是选择了自家生产的Intel HD Graphic.Intel本来就不是显卡出身，做这些事儿肯定没有NVIDIA那么轻车熟路，Intel HD Graphic的表现还有待验证。

联发科MTK

早在山寨手机横行的年代，联发科就是山寨的代名词。而如今的联发科也慢慢走上了“升级品格”的道路，前不久不是还传出三星准备采用联发科的八核芯片么？说到底，技术为本的行业里，如果能够做到厚积薄发，一夜变身高富帅也不是不可能。




按照计划联发科的8核芯片将会在年底前上市，也就是传说的MT6592，而且已经确定的是它采用了ARM Norway旗下的Mali -450 GPU，在保持良好的功耗省电的同时，图形性能再上一个台阶，走的很实在。

华为海思

其实并不是很想将华为加进来，毕竟旧的K3V2E采用的是GC4000的芯片，理论性能强劲但是实际表现并不佳，而新的K3V2pro改用了Mali450，似乎与vivante的GC4000没有太多的关系。而传说中K3V3还要等到明年2季度才会发布，现在来对比似乎对华为并不太公平，不过我们还是把GC4000拿出来对比一下，可以看看近一年来的进步速度有多么恐怖。

性能测试横向对比

2D性能测试

注：数据来源于安兔兔实验室，测试版本均为Antutu Benchmark V4.0。




安兔兔4.0版本中2D测试相比之前的版本并没有改动，所以比较早的机器成绩也可以很用来参考




在成绩里可以看到目前主流的PowerVR SGX544、NVIDIA Geforce ULP(2013)、mali-450/628、adreno 320/330都能够达到1600以上，这就表明这几个主流的GPU核心在2D性能上是非常相近的，也做到了几乎满值。

GC4000、mali400、NVIDIA Geforce ULP(2012)这几个芯片则是本身性能不够，逐渐落后也可以理解。至于Intel自家的Intel HD Graphics则是因为兼容性的问题，2D性能表现不佳（后面的3D测试成绩正常）。

3D测试




手机性能只用了5年就走过了PC10年的道路，这其中最明显的提升就是涉及3D图像运算的游戏，在2008年，一个粗糙的3D 贪吃蛇都让人惊叹不已，现如今的手机却已经可以运行现代战争4这样的画质大作，3D性能在对手机芯片的评价占据了非常重要的部分。




2D测试或许压力值不大，新上市的几款芯片都可以轻松的应对，不过3D测试则是能够很好的体现出性能差值。这其中表现最为抢眼的就是ARM Mali-T628 MP6 GPU，成功的突破了10000分。另外就是高通的adreno 330 GPU和NVIDIA Geforce ULP(2013)，这三者分差几百分，性能可以说处于同一水平线上。

Intel HD Graphics的表现也足够强劲，性能上与PowerVR SGX544MP3十分相近，这是Intel自家的第一款用在移动平台的GPU，可以预期等到下一代GPU的时候，Intel在性能方面会带来更为震惊的表现。

Antutu 3DRating benchmark是一个专业的3D性能检测软件，支持OpenGL 2.0/3.0下的性能检测，这个单独的3D检测软件对GPU的检测更加精准，而且画面渲染效果很强，压力值比较大，建议性能比较强的设备参与测试。






在3Drating的测试中我们收集的数据也很多，不过有一些比较新的芯片没有获取到成绩，比如Intel的Z3770还未大规模上市，在数据中也只显示了0，有可能是因为兼容性问题没有测试成功。




整体来说3Drating中的成绩和3D测试很相似，比较特殊的是NVIDIA的成绩增长的比较多，在3D测试中还与Mali400战平的NVIDIA Geforce ULP(2012)在3Drating就与Mali-450持平了。另外Tegra4（ NVIDIA Geforce ULP2013)在测试成绩中远远领先Adreno 330、Mali-T628。