平板电脑芯片介绍

平板电脑芯片介绍一、概述平板电脑大致分为传统平板电脑和新一代平板电脑。 传统平板电脑是微软提 出的，是指能够安装 x86 版本的 Windows 系统、Linux 系统或 MacOS 系统的 PC 新一代平板电脑大多采用 ARM 架构，这样就可避开能耗高的问题，在续航和散热 方面有了很大改进。同时新一代平板电脑大部分搭载 iOS、An droid、webOS 或者 BlackBerry Tablet OS系统，在界面交互性上优化不少，增加了用户的体验感。ARM(Advanced RISC Machines) 是微处理器行业的一家知名企业，设计了大 量高性能、廉价、耗能低的 RISC 处理器、相关技术及软件。ARM 技术具有性能 高、成本低和能耗省的特点，契合了移动产业的发展需求。在商业模式方面，ARM 公司与传统处理器巨头英特尔及 AMDt所不同。ARM 公司自己并不制造芯片，只负责芯片的设计，并将设计方案授权 (licensing) 给 其他公司使用，从中得到授权费用。二、ARM 勾架芯片介绍1、ARMv 架构阵营ARMv4 架构的代表核心是 ARM 核心。ARM9 核心拥有成熟的生产技术，较小的核心面积带来较低的成本，大约提 供约1.1DMIPS/MHZ 的性能。该核心相对比较省电，但难以冲击更高的频率，因 此整体效能有限。ARM9 核心的代表方案有：威盛 WM8505/WM8505+瑞芯微 RK2808 瑞芯微RK2818 等。(1)威盛 WM8505/WM8505+威盛 VIA WM850 方案采用 ARM 核心， 基于 65nm 制作工艺， 频率达到 300MHz 搭配 DDR2 128MB RAM威盛 WM8505 是超频到 400MHZ 勺方案，也有厂商虚标到 533MHz 搭配 256MBDDR 初存。小结：威盛 WM8505/WM850 是最廉价的 An droid 方案之一，搭配 An droid 1.6 系 统。该方案只支持 JPEG 硬解，无 3D 加速技术。WM8505 作为 WM850 的超频版本， 发热量较大。这两种方案的视频能力都很弱，无法当做 MP4 使用，高清能力更是 可想而知。代表机型： 山寨 VIA 平板，国美飞触 1 代等（2）瑞芯微 RK2808 方案瑞芯微 RK2808 方案采用 ARM9 核心，基于 65nm 制作工艺，频率为 600MHz 搭配 128MB SDRA 内存，支持 An droid 1.5 系统，无 3D 加速技术。视频性能： 瑞芯微 RK2808 拥有 550MHZ 的 Ceva MM2000 虫立 DSP 硬解码器。它的特点是能够硬解 RV H.264、VC-1、H.263、MPEG 等编码格式，最高支持到 720P,其中 H.264 只能到 2Mbps 的码率，VC-1 只能保证 480p 流畅。小结：瑞芯微 RK2808 是上市较早的芯片方案之一，600MHz 的 ARM9 核心性能偏弱，但是瑞芯微在系统的优化上做的不错，搭配 Android 1.5 系统比较稳定流畅，对 于普通网页浏览来说问题不大， 但是遇到图片稍多的网页时， 拖动过程中就会有 阻塞感。瑞芯微 RK2808 采用 SDRAM 内存，比起 DDR 初存要差一些。另外它最高支持128MB RAM 勺特性也决定了它很难支持 An droid 2.0 以上的系统，此外，无 3D 加速技术也注定了与 Android 2.1 以上的动态桌面和华丽特效无缘， 也无法运行 需要 3D 加速技术的游戏。注意，市场上商家往往以“ 720P 流畅播放”为噱头误导消费者，实际上这 个方案的产品并不能支持全部的 720P 视频流畅播放，部分视频会有延迟或卡顿 的现象。另外，还有的厂商把 550MHZ 的 DSP 解码器和 600MHZ 的 ARM 核心加在一 起，以“ 1.2G处理器”为噱头吸引消费者，希望大家不要被商家误导。代表机型：蓝魔 W7 爱可视 7HT,本易 M1 等（ 3）瑞芯微 RK2818瑞芯微 RK2818 方案采用 ARM9 核心，基于 65nm 制作工艺，频率为 624MHz 搭配256M DDR2存，同时配备了 600MHz 的 Ceva MM2000 虫立 DSP 硬解码器。 该方案支持 Android 2.1 系统，并且在电容屏产品上可实现多点触摸功能。视频性能：瑞芯微 RK2818 支持 RV H.264、VC-1、H.263、MPEG 等编码格 式，最高支持到 720P。相同的DSP 解码器注定了 RK2818 的视频能力与前代 RK2808 完全一样，不禁让人有些失望。3D 性能：瑞芯微 RK2818 的 3D 部分使用的 An droid Pixelfli nger渲染器，这是一个软件渲染器，通过 ARM 核心来软件渲染 3D 画面，因此速度上会比较慢， 只能玩一些简单的 3D 游戏，对于复杂的 3D 游戏来说仅仅个位数的帧率成绩，实 在没有什么实用性。小结：瑞芯微 RK2818 改进了内存控制器，支持 DDR2 颗粒，因此性能上会有一定程 度的提升，加上内存容量增加明显，因此瑞芯微 RK2818 在系统响应，网页浏览 和文档阅读性能都有明显的提升。瑞芯微 RK2818 通过了 Adobe 的 PDF 认证，使用自带的阅读器阅读 PDF 文件 时速度很快，只是功能稍显单调。另外 RK2818 的 DSP 具有可编程性，经过进一 步开发可支持 3D 视频、人脸识别等功能，亮点增加。虽然瑞芯微 RK2818 在视频和游戏方面提升不是很明显，但由于扩大了内存 容量，在上网以及阅读等体验上，相比 RK2808 有 了不小的进步。代表机型：蓝魔 W9 蓝魔 W11 原道 N6,台电 T7202、ARMv6 架构阵营ARMv6 架构的代表核心是 ARM11 核心。ARM11 核心系列微处理器是 ARM 公司近年推出的新一代 RISC 处理器，它是 ARM新指令架构 ARMv6 勺第一代设计实现。ARMv6 发布于 2001 年 10 月，它 建立于过去十年 ARM 许多成功的结构体系基础上。ARM11 同样是一款非常经典的核心设计， 它能提供约 1.2DMIPS/MHZ 勺性能。 加长的管线可以冲击更高的频率 （1GHZ，相比采用 ARMv 磔构的 ARM9 有着更强 的性能，不过与此同时功耗的增加也比较显著ARM1 核心的代表方案有：Telechips TCC8902、盈方微 IMAPX200（ 1 ）Telechips TCC8902Telechips 是韩国的一家芯片研发公司。 Telechips TCC8902方案采用 ARM11 核心，基于 65nm 制作工艺，频率达到 650MH- 800MHz 搭配 256MBDDR2 内存。 该方案支持 Android 2.1 系统。视频性能：Telechips TCC8902 拥有独立的视频子系统：ARM Mali-VE6,基于硬解解码方式， 可支持 RV H.264, VC-1, H.263, MPEG等视频格式， 最高达 到1080P,且能保证 1080P 流畅播放。3D 性能：Telechips TCC8902 拥有“ ARM Mali-200” 3D 加速渲染器，支持 OPENGLES2.0/1.1, OPENVG小结： Telechips TCC8902 支持 Android 2.1 系统，性能处于主流水平，能够应付大部分应用。TCC8902 虽然拥有 3D 加速技术，但由于驱动不够完善，未 能将“ARM Mali-200”的实力发挥出来。视频播放是 TCC8902 的强项，TCC8902 支持多格式的 1080P,也真正做到了 1080p 流畅播放。值得一提的是，“多格式 的 1080P”并非所有的 1080P 都能播放，据笔者的使用有的 1080P 视频还是会出 现延迟甚至卡顿，不过对于 720P 来说几乎轻而易举，相比上面的几种方案， TCC8902 的视频能力已经非常出色了。浏览网页时，ARM1 的处理能力对于带有图片的复杂网页依旧不够，拖动并不流畅。总体来说，Telechips TCC8902 是现阶段比较不错的方案之一。代表机型：乐天派 GPad701 智器 V 系列，酷比 U6,山寨平板(2 )盈方微 IMAPX200盈方微 IMAPX200 方案采用 ARM11 核心，基于 65nm 制作工艺，频率达到了1GHz 搭配 256MB DDR 内存。该方案支持 An droid 2.1 系统。视频性能：盈方微 IMAPX20C 拥有独立的 0n2 Hantro 8190 视频子系统，该 系统基于硬解解码方式，可支持 RV H.264, VC-1, H.263, MPEQ4VP6 等视频 格式，最高达到 1080P。3D 性能：盈方微 IMAPX20C 拥有“ VIVANTE GC60” 3D 加速渲染器，该渲染 器采用统一的 IMR 渲染架构，支持 OPENGL ES2.0/1.1、OPENVG小结：卓尼斯 ZT-180 方案的真正面目是盈方微 IMAPX200 方案。盈方微 IMAPX200 产品上市时间较晚，系统驱动还不是很完善。在播放 1080P高清视频时会有掉帧现象。另外，盈方微IMAPX200 整体功耗偏大，散热效果较为一般。在“卓尼斯 ZT-180”上市之初，厂商宣传它采用的是 A8 核心处理器，引起 不小轰动，后经证实该方案实际上依然是 ARM1 核心，不过被频率拉到了 1GHz 理论上能达到Cortex-A8 500-600MHz 的水平，相对来说也算不错。代表机型：卓尼斯 ZT-180，国美飞触 2 代3、ARMv7 架构ARMvT 架构的代表核心是 Cortex 指令集系列核心，而 Cortex 指令集系列核 心又可分为： 高通 Scorpion 核心、 Cortex A8 核心、三星 Hummingbird 核心、 Cortex A9核心。（1 ）高通 Scorpion 核心代表处理器方案有：高通 Snapdragon QSD8250高通 Snapdragon QSD8250Snapdragon QSD8250 芯片组采用 1GHzScorpion 核心，基于 65nm 制作工艺，搭配 256/512M mDDR 内存，支持 An droid 2.1 操作系统。视频性能：Sn apdragon QSD8250 拥有独立的视频子系统：高通 QDSP6000支持720P H.264 视频，实际应用中只有 480P H.264 流畅，通过软件解码能勉强 支持 480P多格式流畅。3D 性能：Snapdragon QSD8250 拥有“ Adreno 200（AMD Z430” 3D 加速渲 染器，该渲染器采用统一的 IMR 渲染架构，支持 OPENGL ES2.0/1.1, OPENVG 小结：高通 Snapdragon QSD825 是最早面世的 1GHz 芯片之一，性能较为强劲，系 统非常流畅，浏览网页等应用完全不在话下。该芯片集成的 Adreno 200 并不是 很强大，不过在游戏方面表现还算不错。视频方面，高通 Snapdragon QSD8250 表现不是很出色，最高支持到 720P,但实际只能保证 480P 流畅，不过当遇到高 码率的片段时依然会出现掉帧甚至卡顿现象。 另外，高通的芯片掌握在自家手中， 专利费较贵，因此使用该方案的产品价格也不算便宜。代表机型：卓尼斯 ZT-180，国美飞触 2 代（ 2） Cortex-A8 核心：ARM Cortex-A8 处理器是第一款基于 ARMv7 架构的应用处理器。Cortex-A8 处理器的速率可以在 600MHz 到超过 1GHz 的范围内调节，性能大概是同频率 ARM1 的 2-3倍。 Cortex-A8标配 Neon单元， 通过 SIMD旨令集大大加强浮点性 能， 可以实现不少 DSP的功能。 相对高昂的授权费用和较大的核心面积， 使得 Cortex-A8 SOC 的成本相对较高，作为定位中高端的产品出现。Cortex-A8 核心的代表处理器方案有： 德州仪器 OMAP3430/353、0 德州仪器OMAP3630/364、0 飞思卡尔 i.MX515 等1德州仪器 OMAP3430/3530德州仪器 OMAP3430/3530 采用 A8 核心，基于 65nm 制作工艺，频率达到了550 - 720MHz 搭配 256M mDD 内存，支持 An droid 2.1 以上操作系统。视频性能：德州仪器 OMAP3430/353 搭载基于 C64x+ DSP 的 IVA2+视频子系 统，频率为 430mHz DSPC64x+表现较为强劲，不过只有爱可视对它进行了进一 步开发，表现还算不错，勉强支持 720P。对于其他厂商，只能像高通的 QSD8250 一样，通过软件解码并配合处理器超频以后，能够勉强支持多格式480P 视频流畅播放，高码率时依然会有掉帧和卡顿现象。3D 性能：德州仪器 OMAP3430/353 拥有“ PowerVRSGX530 3D 加速渲染器， 该渲染器采用统一的 TBR 渲染架构， 支持 OPENGES2.0/1.1， OPENVGPowerVR SGX530勺整体表现不错，它的实际表现比高通的Adreno200 更加出色。小结：德州仪器 OMAP3430/353 同样是一款经典的处理器芯片，在 OMAP343 超频 至800MHz 时能达到 1GHz 的 Snapdragon QSD8250 的水平（TI 官方测试得分）。不过同频下它比 Snapdragon 要耗电，1GHz 的 Snapdragon 的 Scorpion 核心耗电 与600MHz 的 TI Cortex-A8 接近。总体来说各有所长各有所短。代表机型 ：爱可视 52德州仪器 OMAP3630/3640德州仪器 OMAP3630/364C 同样采用 A8 核心，基于 45nm 制作工艺，频率达到 了1GHz- 1.2GHz,搭配 256M DDR 内存，支持 An droid 2.1 以上操作系统视频性能：与 OMAP3430/353 相同，德州仪器 OMAP3630/364 依然采用了基 于C64x+ DSP 的 IVA2+视频子系统，频率为 430mHz DSP C64x+表现较为强劲， 不过只有爱可视对它进行了进一步开发，表现还算不错，勉强支持720P。对于其他厂商，只能像高通的 QSD825C 一样，通过软件解码并配合处理器超频以后， 能够勉强支持多格式 480P 视频流畅播放，高码率时依然会有掉帧和卡顿现象。3D 性能：德州仪器 OMAP3630/364 搭载“ PowerVRSGX530 3D 加速渲染器， 该渲染器采用统一的 TBR 渲染架构，支持 OPENGL ES2.0/1.1, OPENVG 小结：德州仪器 OMAP3630/364 采用 45nm 制作工艺，频率有了很大提升，性能进 一步加强，由于采用了全新的 DDR 内存，它的 3D 性能也得以完全释放，理论性 能达到了前作 OMAP343 的 2 倍。代表机型 ：爱可视最近发布的一系列新机3飞思卡尔 i.MX515飞思卡尔半导体 (原摩托罗拉半导体部) 是全球领先的半导体公司， 为规模 庞大、增长迅速的市场提供嵌入式处理产品和连接产品。飞思卡尔 i.MX515 采用 A8 核心， 基于 65nm 制作工艺， 频率达到了 800MHz/1GHz搭配 256/512M DDR2 内存，支持 An droid 2.2 操作系统。视频性能：飞思卡尔 i.MX515 拥有独立的硬解视频子系统，支持 H.264，VC-1,MPEG4 RV 等多格式视频格式，最高到 720P。3D 性能：飞思卡尔 i.MX515 和高通 Snapdragon QSD825 一样，拥有“ Adreno200(AMLZ430)” 3D 加速渲染器，该渲染器采用统一的 IMR 渲染架构，支持 OPENGLES2.0/1.1，OPENVG小结：飞思卡尔 i.MX515 是最近呼声颇高的芯片之一，它采用了 Cortex-A8 内核， 具有与高通 Snapdragon 类似的性能，网络浏览、文档阅读等日常应用自然不在 话下。由于采用 DDR2 内存， 获得了更大的带宽， 3D 性能有了进一步提升。 视频 方面， 对于 RM RMV格式，只能通过软解实现，但多格式的 720P 解码能力还是 值得期待。代表机型 ：山寨 i.mx515（3） 三星 Hummingbird 核心：三星 Hummingbird 核心是三星联合苹果在 Cortex-A8 的基础上，经过一系列 的改进而得到的一种“ Cortex -A8 加强版”核心，笔者将它独立出来，是因为修 改后的核心运行更快，并且集成了全新的 GPU 核心，3D 性能得到全面增强。Hummingbird 核心的代表处理器方案有： 三星 S5PC110/S5PV21、苹果 A41三星 S5PC110/S5PV210三星 S5PC110/S5PV21 采用优化的 Cortex-A8 核心（即 Hummingbird 核心），基于全新 45nm 制作工艺，频率达到了 1GHz 并内置 512KL2 缓存，搭配 512MDDR2 内存，支持 Android 2.1 以上操作系统。视频性能：三星S5PC110/S5PV210 拥有独立的硬解视频子系统PowerVRVXD370 支持 H.264，VC-1,MPEG 等多格式视频格式，最高到 1080P。不过三星S5PC110 并不支持 RMVB 勺硬件解码，只能通过软解实现 480P。3D 性能：三星 S5PC110/S5PV21 拥有“ PowerVR SGX54” 3D 加速渲染器， 该渲染器采用统一的 TBR 渲染架构，支持 OPENGL ES2.0/1.1, OPENVG 小结：三星 S5PV210 和 S5PC11（的区别在于其封装方式，本质并无太多变化。前者 封装尺寸较大，适用于平板和上网本，后者的小尺寸封装适用于手机。三星 S5PC110/S5PV21 可以说是目前最强的 ARMv7 架构芯片之一，它配置了512K 的 L2 缓存，是其他 Cortex-A8 处理器的两倍，并且加入了强劲的 SGX540 显示核心，实测性能领先其他 Cortex-A8 产品 1 倍以上，游戏性能非常强劲。代表机型： 三星 Galaxy Tab2苹果 A4苹果 A4 与三星 S5PC11（的核心布局基本相似，不过苹果在 A4 上进行了极大 程度的优化和定制（这就是当初苹果表示的 10 亿美元的研发成本） ，摒弃了 iPhone4 或iPad 所不需要的模块，并加大了二级缓存以提高性能。视频方面，苹果 A4 将负责视频硬解的 VXD370 被改成了 VXD375 只能通过 软解支持 720P 的 H.264 MP4&式解码。3D 性能上，三星 S5PC11 的 PowerVRSGX540 被改成了 SGX535 3D 性能稍有降低。另外，Apple A4 配备了 640KB 的 L2 缓存， 相比三星 S5PC11C 有所提升。代表机型： 苹果 iPad（ 3） Cortex A9 核心Cortex-A9 核心是在 Cortex-A8 的基础上进行改进得到， Cortex-A9 处理器能与其他 Cortex 系列处理器以及广受欢迎的 ARMMPCore 技术兼容，效能提升到2.5DMIPS/MHz 同时 Cortex-A9 处理器普遍采用对称双核心配置， 两个相同的核 心共享 1MB 的 L2 缓存，总体性能达到了 Cortex-A8 的 2 倍以上，性能十分强劲。Cortex-A9多核处理器是首款结合了 Cortex 应用级架构以及用于可扩展性能的 多处理能力的 ARM处理器。值得注意的是，在 Cortex-A9 上, Neon 单元不再是 标准配置。厂商可以选择传统的 VFP 单元以换取功耗和核心面积的优化。Cortex-A9 核心的代表处理器方案有： NVIDIA Tegra2NVIDIA Tegra2NVIDIA Tegra2 采用 Cortex-A9 双核心设计，基于全新 40nm 制作工艺，频率达到了 1GHz 搭配 512M/1G DDR 内存，支持 An droid 2.2 以上操作系统。视频性能： NVIDIA Tegra2 拥有独立的硬解视频子系统，支持 H.264，VC-1,MPEG 等多格式视频格式，最高到 1080P。NVIDIA Tegra2 没有提供对 RMVB 的支持，不过估计依靠双核 A9 进行软解视频应该问题不大。3D 性能：NVIDIA Tegra2 拥有“ GeForce ULV 3D 加速渲染器，支持 OPENGLES2.0/1.1，OPENVG 由于 32bit DDRM 存所能提供的内存带宽有限，一定程度 上限制了 NVIDIA Tegra2 内置图形核心的发挥，因此它与 Hummingbird 的 SGX540 基本处于同一水准的效能上。尽管如此，其3D 性能还是处于量产 SOC 中的顶尖水平。小结：NVIDIA Tegra2 采用 Cortex-A9 双核心，几乎达到了 Cortex-A8 的 2 倍性能， 面对任何 Android 应用基本都没有问题。另外 Tegra2 集成了专门的音频解码模 块，以最大限度地解放 ARM 降低功耗。内置一个 ARM；用于全芯片的功耗管理。总体看来，NVIDIA Tegra2 当属现今平板电脑界的“ SOC 之王。代表机型：万利达 Zpac、东芝 Folio 100三、平板电脑芯片的分类1 、按阵营分为：I、ARMv 磔构阵营，代表核心：ARM9 核心nARMv 礫构阵营，代表核心：ARM11 核心川、ARMv7 架构阵营，代表核心：高通 Scorpion 核心Cortex A8 核3三星 Hummingbird 核心 Cortex A9 核心2、细分：(1) ARM9 核心代表方案：1威盛 WM8505/WM8505+2瑞芯微 RK28083瑞芯微 RK2818(2) ARM11 核心代表方案：1Telechips TCC89022盈方微 IMAPX200(3) 高通 Scorpion 核心代表方案：高通 Snapdragon QSD8250(4) Cortex-A8 核心代表方案：1德州仪器 OMAP3430/35302德州仪器 OMAP3630/36403飞思卡尔 i.MX515(5) 三星 Hummingbird 核心代表方案：1三星 S5PC110/S5PV2102苹果 A4(6) Cortex A9 核心代表方案：NVIDIA Tegra2