@ 2013.09.15 , 02:24
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协处理器的崛起

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在过去的这些年里,芯片工匠们越来越仰仗高度集成化来节省电力,减小芯片面积并提升产品性能和效率。这是从一些像「内存控制器」这样的小东西开始的,但是我们已经到了一个极限,几乎所有的计算机上重要的芯片,全都被集成到了一枚「万用金油」的硅片上,所以被称之为「片上系统」(简称SoC)。

但是一些高端手机制造商开始反其道而行之,以增加一些新功能——他们开始采用一枚,或者多枚娇小、超省电、专芯专用的协处理器来承担一些非常专门的工作。为什么不在 SoC 上直接集成这些功能呢?让我们从最新发布的 iPhone 5S 和 MotoX 上找寻答案吧。

省电

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Google 买下 Motorola 以后的第一款手机 Moto X,采用专用的协处理器来实现「待机界面信息提示」和「语音操作」。

iPhone 5S 的 M7 协处理器,和 MotoX 的「X8 计算系统」,它们都具有一个相同的特点:可以在手机处于待机状态的时候干活。哪怕是你的手机放在口袋里,甚至是关机的时候,M7都能专门负责处理 iPhone 接收的各种物理动态数据。而 MotoX 集成的两枚协处理器中的一个,专门用来显示低功耗的「待机界面信息提示」功能;另外一个则负责聆听你的语言命令。

所以说,为什么不把这些功能做到 SoC 上呢? 如果你稍稍了解一些关于 SoC 设计方面的知识,你就知道在 SoC 上,不止有 CPU 和 GPU ,还有其他类似协处理器的东西。比如,视频解码和编码,就是由专门的一小块芯片负责,这样看小片儿的时候就不用动用 CPU 或者 GPU 这样的电老虎。

但也不是说协处理器就是万包全师,只是它们很适合那些需要一直在后台运行的任务,就像 iPhone 和 MotoX 那样。手机设计是门平衡的艺术,在性能、功耗、功能之间迂回。就算是一点点小小的改进,比如用协处理器负责具体任务,都能大大改善续航表现。

灵活性

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协处理器的应用,不但给设备带来了新功能,而且还给 Apple 和 Google ,还有其他厂商开发升级新功能带来了极大的灵活性。

还是拿 MotoX 的 X8 举例子(球米娘、魅姐、华哥等速速跟进),MotoX 采用的是 Qualcomm 的 闪龙的 SoC,和两枚协处理器。但是 Google 没有让高通的 SoC 吃死这两枚处理器。如果明年 Google 和 Moto 决定出一款塑料壳的廉价版 MotoX,或者土豪金的升级版。那么他们可以自由选择任何 SoC 供货商,因为协处理器只负责具体任务可以保留,这样不至于在更换 SoC 的时候,把孩子连水一起泼掉。

虽然 Apple 没有透露未来的产品计划,我很确定 5s 将不是唯一采用 M7 的i系列产品。流言说明年 Apple 会发布新款的 iPod(因为没有跟上2年的产品更新周期,所以貌似10月份还有惊喜等着我们。),成为一款健身产品。但是 Apple 不太会在一款低端,低溢价的产品上塞进个 A7 或者 A8,独立工作的协处理器 M7,可以很容易和上一代传奇 A6 处理器搭档圈钱,开启这些需要持续后台运行的功能,而且不需要专门的 SoC 配合。

和其他消息指出的一样,M7 将会成为很多未来穿戴设备的理想选择,因为它们对于电池的要求比智能手机还要苛刻。想象一下 M7 搭配像 A5 那样的单核处理器,比如在年初发布的 Apple TV,和传说中的智能手表(如果苹果还在暗地里造表的话)。

对于芯片驱动的计算设备来说,将会继续走高度集成化的道路。但是一些从庞大 SoC 里独立出来的功能芯片也具有巨大的价值,随着越来越多需要常驻后台运行的功能,我们在未来会看到更多它们的身影。


外国网友油瓶:

beebee 评论道:
哦不,还有一个采用协处理器的原因文章里没有提到。任何一个干过芯片设计的人,都会告诉你,外部接口都是很费电的,你需要增加芯片以外的电容和连接电路。
高度集成意味着更少地外部电路。

fivemack 对此评论道:
把许多运算单元坐在一款硅片上,和避免用外置的芯片的缓存是有其强大理由的;这也是为什么手机的 GPU 永远是和 CPU 集成在一款硅片上的原因。
但是,文章里提到那些东西,不是单纯的,跑在系统总线上的协处理器;他们只是接收一些感应器的数据,完成运算,然后通过占用一个 IRQ 中断与其他芯片协同工作。

本文译自 Ars,由译者 Junius 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 46+1

  1. Green_Damoe
    @4 years ago
    2191454

    小编辛苦了还没睡

    [15] XX [2] 回复 [0]
  2. 亿万潮湿
    @4 years ago
    2191456

    说Moto X是“中端手机”的人全都误解了。窃以为这是Android阵营多年以来第一台旗舰手机,能向iPhone先进的软硬结合设计思路靠拢。如果还不相信,再看看那一点都不“中端”的定价吧

    [117] XX [11] 回复 [0]
  3. gundam
    @4 years ago
    2191461

    不明觉历。

  4. 麻叔豆腐
    @4 years ago
    2191462

    我就是来说下,还在加班。

  5. 2191464

    好酷的感觉

    老陆辛苦了,熬夜几天还写稿

  6. 约尔曼冈德
    @4 years ago
    2191478

    大家好,我是苹果内部人员,我们又弄了个新瓶装旧屎,蛤蛤蛤蛤蛤蛤蛤蛤蛤蛤蛤蛤蛤蛤蛤蛤蛤蛤蛤蛤蛤蛤蛤蛤蛤蛤蛤蛤!

    [22] XX [46] 回复 [0]
  7. 星星周
    @4 years ago
    2191493

    楼上 确定不是新屎装旧瓶??

    [9] XX [11] 回复 [0]
  8. 无水印妹纸
    @4 years ago
    2191498

    我只能说很专业,也很多错别字

  9. 猎农
    @4 years ago
    2191501

    看不懂

  10. 匿名蛋友
    @4 years ago
    2191503

    我来喷!iPhone,HTC,小米上下边框反人类!好好向SONY,SAMSUNG,魅族学习下!

    [5] XX [18] 回复 [0]
  11. 一文鸡
    @4 years ago
    2191506

    Moto X,可惜买不起,买不起。

  12. 2191513

    前两天看到说mx3 和s4也有一块类似的芯片

  13. yorlereiyo
    @4 years ago
    2191515

    没记错的话 魅族的mx3也有协处理器

    [21] XX [5] 回复 [0]
  14. 汤圆
    @4 years ago
    2191524

    话说当年286的年代,计算机上协处理器有分开卖的哦。

    [16] XX [1] 回复 [0]
  15. 楚门
    @4 years ago
    2191531

    话说这一切都是让电池这货给逼的啊,手机芯片都不知道能做的有多小了,电池还是又蠢又大

    [57] XX [4] 回复 [0]
  16. 小忠小吉吉
    @4 years ago
    2191543

    也尤其巨大的价值

    习惯性的网上看了一下 不是oioi

  17. metalcat13
    @4 years ago
    2191552

    人类已经无法阻止超载鸡称霸全球了

  18. 阿楞
    @4 years ago
    2191556

    一句话总结:以前用协处理器是因为性能不足,现在用协处理器是因为要省电!

  19. 2191564

    所以被称之为「片上系统」(简称SoC)。
    system on chip是单片机的意思,不是“片上系统”
    有这么直译的吗?

    [1] XX [13] 回复 [0]
  20. 2191569

    万包全师???这是上海话???想说的是万宝全书???

  21. 大鸭梨
    @4 years ago
    2191573

    我想起了80387

  22. 煎了个淡
    @4 years ago
    2191579

    小编..其实魅姐mx3有用上协处理器的….

  23. 煎了个淡
    @4 years ago
    2191587

    @煎了个淡: 我记得是叫Sensor Hub来着

  24. Junius_Lou
    @4 years ago
    2191597

    @riaqn:

    谢谢

    我没有用「单片机」这个译法是因为,「片上系统」听上去比较潮湿。

    而且我查了一下,「片上系统」这个译法,可以接受。

  25. Sharlahdon
    @4 years ago
    2191611

    三星的Note 2,GS4,魅族MX3都有Sensor Hub(协处理器);到了苹果这里,就成势了?它做不做,都会发展的。

  26. dreamldx
    @4 years ago
    2191613

    Iphone 5s 不是 Iphone 5S 哦

  27. zbqpig
    @4 years ago
    2191621

    @riaqn: 单片机只是SoC的一种罢了,两者并不能直接划等号

  28. yorlereiyo
    @4 years ago
    2191625

    @riaqn:
    soc是单片机的一种

  29. someone
    @4 years ago
    2191626

    @riaqn:
    中文单片机一般指的是英文的MCU, MicroController Unit. 或者叫Single-Chip Microcomputer

  30. 2191633

    神鸡无处不在

  31. 2191677

    骗人,每一次都说续航力有改进,可是每次都让我失望

  32. wlfzxq
    @4 years ago
    2191691

    @Sharlahdon: 要说掀起某种潮流来说 那些还的确不是苹果的对手。再有除了moto x,其余大部分安卓机使用协处理器用途远比不上iOS设备,比如说iOS5就有了的geofence,安卓是4.3还是4.2才有的?iOS各种根据位置、状态自动设置、自动获取数据的功能安卓做的并不完善。安卓目前就moto x的google now对协处理器有明显需求吧。

  33. Newark驰爸爸
    @4 years ago
    2191703

    只能靠增加处理器个数来增加运算速度…..难道说智子真的限制了我们的技术发展了么?

  34. 魅族论坛已屏蔽
    @4 years ago
    2191708

    魅族论坛换电池哥:抵制内置电池的手机,抵制J.Wong。内置电池的手机永远必须连着手机慢慢充电,永远不能让手机原地瞬间满电复活。

    [4] XX [10] 回复 [0]
  35. wlfzxq
    @4 years ago
    2191714

    @魅族论坛换电池哥: 不买就是了 抵制毛线 又没人逼你用 再说内置电池不必卸后盖不必光想着多带一块电池不必给额外的电池充电不必关机 话说之前用了一段时间note2,可以换电池但是我从来都没有换过 太麻烦了 宁可带个随身充电器。

  36. dudeplanet
    @4 years ago
    2191731

    @yorlereiyo: 魅族硬件都是挺好,但是组合到一起就废了。且不说拍照片的山寨质量,我mx2又开始莫名死机了,每天不重启两次都没法用。

  37. 2191762

    就不能坦白点,直说电池不给力不就完了。

  38. 2191769

    就不能装一个不用关机闹钟的模块么呵呵

  39. 评卷老师
    @4 years ago
    2191803

    soC如果再喻译成“神经结节,脑部某个沟回”,生物课、哲学课应该有加分。
    电脑设计师未必学过(也不一定要学)动物神经,但做的结果和这种自然制造的东西越来越相似。

  40. 2191811

    tegra3也有协处理器

  41. claycat
    @4 years ago
    2191815

    超载鸡你个骗子!!!我搜了半天也没找到你在APP上的下载

  42. 前诺基亚用户
    @4 years ago
    2191918

    待机时显示时间?这个功能已经在诺基亚的几款机子里出现了,lumia925、928和1020都有

  43. 2191929

    当年intel的CPU都有8087协处理器,用来加速浮点运算,话说那时候还没有3D显卡啥的

  44. 南靖男
    @4 years ago
    2192295

    @大鸭梨: 6528 PPU 图形协处理器。

  45. 三头六臂
    @4 years ago
    2192893

    邮箱夺走某些人的肾吗!

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