联发科MT6595处理器深度解析

随着魅族年度旗舰(或者不该用旗舰这个词,因为后续还要发布MX4 Pro,但MX4确实已足够旗舰)MX4的发布,其使用的联发科最强处理器MT6595也一并受关注了起来。以往人们对于联发科的印象就是低端,它的处理器大多用于中低端手机,魅族这是首次在旗舰机上(如果VIVO的X系列算旗舰的话就不是首次了)使用联发科处理器,自然这颗MT6595处理器是否足够强大,MX4是否性能上足够旗舰成为了外界关注的焦点。毕竟除MT6595外的联发科最强芯片只是MT6592,其性能只有高通801等旗舰机常用处理器的一半不到。但要看到,MT6592只是八核A7架构,而MT6595是四核A17+四核A7价格,并且频率分别达到2.2GHz和1.7GHz,性能已经不能同日而语。下面笔者就带大家深入了解MT6595是否足够旗舰。

MT6595的总体介绍

先说说CPU方面:MT6595的CPU是4 核2.2GHz Cortex-A17+4核1.7GHz Cortex-A7,和前代MX3的Exynos 5410相同,为Big.Little结构。那么Cortex-A17是什么呢? Cortex-A17是ARM定位于中端的主流芯片架构,用来取代前代的Cortex-A9,性能相比Cortex-A9要强出60%,而相对本世代旗舰的Cortex-A15,性能也有九成,并且这个九成性能是在芯片晶体管规模和功耗仅有Cortex-A15一半多点的情况下达成的。虽然MT6595的Cortex-A17核心的单位频率效能要低于Cortex-A15,不过用台积电为高频优化的28nm HPm工艺使得达到2.2GHz,用更高的频率来弥补效能的不足,依然可以获得相比Cortex-A15更强的性能,这可以表示是速胜于力。

台积电的HPm工艺为高频优化,可以达到更强的频率,不过漏电率要明显强于台积电低漏电的HPL和三星的HKMG,高通的骁龙800/801/805就是采用强漏电的HPM工艺,使得发热量强,频率不稳定,不过这个问题对于MT6595却不大,因为Cortex-A17的晶体管规模相比Cortex-A15小很多,发热量也不会是什么太大问题。当然,Cortex-A17也不可能与联发科前代那些Cortex-A7处理器相同基本没怎么发热,Cortex-A17的发热量还是明显大于Cortex-A7的。

再来表示表示MT6595和前代MT6592有何差别的问题:虽然DIPS/MHz这个指标用来衡量CPU效能不完全准确,不过用来表示明一些方向性的问题还是足够。MT6595采用的Cortex-A17相比其它旗舰采用Cortex-A15性能在一个级别,而前代MT6592采用的A7核心在同频的理论性能还不到Cortex-A15和Cortex-A17的一半,因此A17架构的MT6595与前代A7架构的MT6592这样的小八核处理器在性能方面自然不可同日而语。

也有人会表示,MT6595之后不是有更先进的Cortex-A53处理器MT6752和骁龙615么? 还是64位的多好啊。Cortex-A53的MT6752和骁龙615虽然更先进,不过Cortex-A53却是定位于低成本、低功耗的小核心处理器,用来取代Cortex-A7,在性能上面远远不如A17的MT6595。

八核同时运行秒杀高通801四核

CPU性能我们采用Geekbench 3.0进行测试,测试处理器的加密解密和压缩解压算法的运行效能。

在Geekbench 3.0的测试中,MT6595的多线程得分最强,超过Kirin 920和骁龙801,相比MX3提升58%,虽然不及魅族宣传的87%,不过提升也很大。

不过要注意的是MT6595和Exynos Exynos 5410同为Big.LITTLE,不过Exynos 5410 4核A15+4核A7不能同时运行,这相比MT6595颇为吃亏,MT6595 HMP同时八个核心可以占很大的便宜。不过在实际应用环境,根本没有可以同时应用到8个线程的情况,仅有测试软件可以充分发挥8核心的效能。因此,在实际应用环境,Exynos Exynos 5410和MT6595的差距并没这样大。

那我们再来看看单线程,MT6595的单线程得分为896,依然强于Exynos Exynos 5410。虽然Cortex-A17同频效能低于Cortex-A15,不过依靠频率弥补了效能的不足。即使不考虑另外的四个Cortex-A7核心,MT6595性能也还是好于Exynos Exynos 5410。

接下来比较下MT6595和华为Kirin 920,这两者都为支持HMS的Big.LITTLE架构,可以8核心同时运行。因此合适直接横向比较,MT6595无论是在单线程和多线程性能测试中都领先,除了借助A17的高频优势,MT6595的高频1.7GHz Cortex-A7相对Kirin 920的1.3GHz Cortex-A7也占了点便宜。

我们再来模拟计算下MT6595 4核Cortex-A17的性能。我们首先计算下Exynos Exynos 5410 单核/四核的性能加速比,Exynos 5410的四核加速比为2074/752=2.76,就是表示Exynos Exynos 5410四核性能是单核性能的2.76倍,我们再将这个四核加速比系数带入MT6595,那我们模拟计算4核Cortex-A17的性能为819×2.76=2258。这个模拟的4核A17性能虽然强于Exynos Exynos 5410,不过还是明显低于骁龙801和Apple A7。

总体而言,虽然MT6595的多线程最强,不过这是得益于8核心的多线程性能优势,这样的理论性能优势和实际应用表现脱钩,在实际应用的性能体验MT6595的CPU性能实还是不如骁龙801和华为Kirin 920,不过这个差距不大,还是在一个级别。MX4相比MX3在处理器性能上还是有少许进步,虽然这个进步幅度并不像魅族宣传的有87%那样巨大。

此外我们还在测试过程中意外发现MT6595有类似英特尔处理器的睿频功能,在单线程或者双线程有负载的情况下(不是所有核心都有强负载),1-2个核心可以在运行在强于CPU额定频率的频率,Cortex-A17可以从2.2GHz睿频到2.43GHz,而Cortex-A7可以从1.7Ghz睿频到1.85GHz,由于他核心都处于休眠状态,1-2个核心即使在强于额定频率的频率工作,功耗,散热都依然可以保持在设计范围以内。这样的设计使得在日常应用可以获得更快的响应能力,如在拖动桌面的时候Cortex-A7就会瞬间睿频到1.85GHz,这样桌面可以瞬时获得更快的响应速度。此外得益于睿频,MT6595在前面的单线程测试方面也占了点便宜。

再表示点题外话,安兔兔虽然是雷军旗下,有自己的特殊立场,在具体的分数算法上必然会存在一定的倾向性(这个也是为我评测重点产品从来不用安兔兔的原因)。不过我也不得不承认现在MT6595依靠八核安兔兔跑50000万分是不合理的,并不能真实反应实际应用的性能表现,后面即使安兔兔进一步加大单线程得分权重,削弱多线程的权重,压低MT6595的得分,我们觉得也合情合理。

PowerVR Rogue GPU

表示完CPU,再来表示表示GPU。这里的盗贼指的是MT6595的GPU PowerVR Rogue。

MT6595的GPU为PowerVR Rogue(盗贼)系列的G6200,这于iPhone 5s A7的GPU G6430同架构。PowerVR Rogue SIMD结构和现在的桌面的主流GPU基本相同,是完全的标量处理器。以USC (统一着色集群)为最大单位,每个USC有16个管道,每个管道内有2个FP32的 ALU,每个ALU在单个时钟周期有2个FP32,就是表示每个USC有32个32FP ALU,单时钟周期有64个FP32的处理能力。

Apple A7的G6430有4个USC,累计单个时钟周期有256个FP32的操作能力,而MT6595的G6200晶体管规模则是一半:2个USC,单周期128个FP32的处理能力。用这个数据乘上频率,可以计算出A7和MT6595 GPU的理论运算性能分别为115.2和76.8 GFLOPS。

不过出于MT6595的定位,G6200的SIMD数量、像素填充率、GFLOPS运算能力在同频的情况只有iPhone 5s的G6430的一半,不过MT6595的GPU频率稍强,为600MHz(由开发者选项显示CPU信息确定),性能还是可以超过A7的一半。从GFLOPS的数据看,MX4搭载的G6200是理论性能MX3的133%,虽然这个提升幅度很大,不过同高通骁龙801、Apple A7相比理论性能还是存在很大的差距,也略微落后于华为的Kirin 920。

另外一点要注意的是MT6595的G6200和iPhone 5s采用的G6430虽然架构相同,不过分属G6x00系列和G6x30系列,前者为面积和功耗优化,而后者更为注重追求性能。就是表示MT6595的G6200的单位面积效能更强,功耗也更小。

不过不算Power VR G6以外的SGX544、Adreno 330、Mali T624的架构都不是完全标量处理器,而是类似AMD老旧的R600 采用的4D+1D的向量架构,这种架构要落后Power VR G6一代,这种架构在实际应用中由于4D架构的局限性,在超标量和VEC2、VEC3运算时理论计算能力理由ALU利用率的问题不能完全发挥。而PowerVR Rogue这样的全标量架构则没这个问题,整体运用更为灵活,效率也更强。

虽然MT6595的GPU晶体管规模只有iPhone 5s的一半,不过在特性上却没任何缩减。前代MX3的SGX544MP3只能支持Open GL ES 2.0(大概类似DX9级别),而现在可以支持到Open GL ES 3.0(大概DX10级别,并且支持方面DX11特性)。虽然Open GL ES 3.0游戏不多,不过这也是趋势,支持总比不支持好。

GPU对比主流略托后腿

上面分析的是理论性能,再来看看实际应用的性能表现。强端平台的3D性能测试我们使用GFX Bench 3.0进行,主要测试T-Rex(Open GL ES2.0)和曼哈顿(Open GL ES3.0)两个场景,分别测试原生分辨率和1080P Offscreen性能。原生分辨率能够更强表现设备实际性能,而1080P Offscreen性能则将测试条件统一,合适横向比较。

MX4内置的Power VR G6相比MX3的SGX544MP3要领先一代,前代的SGX544MP3不支持Open GL ES 3.0,因此在曼哈顿测试中没有成绩,而G6则可以完整的支持Open GL ES 3.0。在Open GL ES 2.0的T-Rex测试中,MT6595可以达到22.9FPS,相比MX3要快上82%。这个实际性能提升幅度要强于理论提升幅度,也接近于魅族官方宣传的88%的性能提升幅度。

虽然MX4图形性能相比MX3有大幅提升,不过相比骁龙801、iPhone 5s仍然有巨大的差距,甚至相比华为Kirin 920都有所不如。这个差距在Open GL ES 2.0的T-Rex不算太大,不过在Open GL ES 3.0的曼哈顿测试项目,MX4的性能只有iPhone 5s的一半多点。不过现在和未来很长一段时间,手机游戏还是主要以Open GL ES 2,0为主,3.0的寥寥无几,MX4在Open GL ES 3.0表现孱弱问题并不算太大。

魅族MX4定制版MT6595

通过上文的介绍,想必大家知道了,联发科MT6595不仅性能足够比肩旗舰处理器,而且完美继承了联发科处理器一贯低功耗低发热的特点。但是上文是基于公版MT6595介绍的,魅族MX4使用的这颗MT6595是魅族定制版MT6595,具笔者了解其最大的区别就是GPU由公版的MP2扩大为两倍规模MP4,即公版是双核GPU,MX4定制的四核GPU,图形性能加倍。


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