电脑cpu和手机cpu的差距有多大?

月下独自欢乐


电脑CPU和手机CPU,说两者差距十万八千里毫不夸张。下面这张图上,比指甲盖还小的芯片,90%的人会说:这不就是手机CPU吗?

错了,这不是手机CPU,而是手机SOC芯片,CPU集成在SOC芯片里面,我们从外面根本看不到。

手机SOC芯片有个专业说法叫片上集成系统,简单说是在一块硅片上,集成CPU、GPU、ISP、NPU、内存等核心。来麒麟980的一张内部透视照让大家参观参观。图中红框处就是手机CPU,包括4个A76大核,两边各是两个A55小核,夹在小核中间的是4MB三级共享缓存。

可以看出,无论骁龙也好,麒麟、猎户座也罢,我们眼中的那片不及指甲盖大的芯片,其功能和一部电脑没什么差别(见下图)。

所以,高度集成化是手机CPU和电脑CPU的最大区别。

由于电脑机箱散热空间充裕,所以电脑CPU的设计类似草原跑马,没啥拘束,而手机SOC芯片内部狭小,设计CPU类似于微雕,只能螺蛳壳里做道场。

由于工作环境的不同,导致两种CPU设计取向的差异,于是产生另一个结果,手机CPU的晶体管数量远少于电脑CPU,因而功耗也低于电脑CPU,自然而然,绝对性能也低于电脑CPU。

说到这里,需要就性能展开一点。

大家的普遍看法是,英特尔的X86架构的CPU比手机采用的ARM的CPU耗电多了。从绝对功耗看,确实如此,手机CPU满血跑的话,功耗可能在1瓦左右,i7要满血跑的话,功耗相当于100瓦大灯泡。

但论效率的话,英特尔的CPU反而实力碾压ARM的CPU。

国外有人对英特尔i7处理器和ARM的Cortex-A8处理器(广泛应用于机顶盒、路由器、打印机、数字电视等设备)在能源效率上作过专门测试,结果发现,英特尔处理器是高耗能高性能,A8则是高耗能低性能。

换句话说,做同样一件事,英特尔CPU消耗的能源比ARM的要少。

意外不意外?


魔铁的世界


说起CPU,可能很多童鞋就要问了,现在的手机CPU都发展到8核心了,怎么性能上比起电脑的四核CPU呢,其实这里大家都犯了一个常规错误:就是将手机CPU和电脑的CPU直接划上了等号,从而进行比较,这是没有可比性的。


虽然电脑和手机的中央处理器都叫CPU,但是他们的核心差距就已经体现出了不同——架构设计。电脑上的处理器架构都是基于X86架构的,而手机上处理器的架构目前都是基于ARM架构的,两者的本质上已经出现不同,其次还涉及到另外一个核心店就是——指令集。

电脑CPU上采用的指令集叫做CISC,全称为Complex Instruction Set Computer,意为复杂指令系统,是非常庞大的指令系统,不仅内容丰富,同时对发出的指令含有针对性,执行效率非常高。而基于ARM架构的处理器,为了降低手机处理器的功耗,提升手机的续航能力,采用的指令集是RISC,全称为Reduced Instruction Set Computer,意为精简指令系统,它的特点在于对常用的命令进行优化,赋予了处理器更简洁的执行环境,对不常用的功能则通过指令组合来完成。

显然,在架构和指令集上,我们就可以看出手机CPU和电脑CPU存在的巨大差异了,这也是为什么说手机处理器和电脑处理器没有可比性的原因。

除此之外,手机因为更加注重移动通讯功能,所以机身自然不能像PC那样宽大,狭小的空间里面要包含蓝牙、WIFI、处理器、主板、扬声器等等诸多电子元器件,因此对于处理器的功耗和散热势必就会有所限制,因此现在的手机处理器虽然即便为八核,但是仍然是4个大核+4个小核的处理器方式,比如高通骁龙855,就是由4个2.96GHZ的大核和四个1.6GHZ的小核组成的处理器,分别用于用户在待机、游戏、视频等不同的场景中处理不同的事情。而PC上的处理器每一个核心的性能都是满的,并且支持超线程和超频,比如英特尔i9-9900K这款处理器,单核心主频已经达到3.6GHZ,最高睿频可达5.0GHZ。


科技金轩文


手机和电脑的CPU用的根本不是一类架构,我们家用电脑的CPU大都是使用的X86架构,这类架构较为复杂,非常适合密集高强度的运算,所以无论是办公电脑还是各类服务器,数据中心大都是使用的X86架构处理器,目前只有英特尔和AMD生产这类CPU。

而手机由于体积小,对发热和续航要求极高,所以手机处理器采用了更为高效的ARM架构CPU,这类CPU的特点是功耗极低,而且在低功耗下还能做到相对不错的性能,非常适合手机等移动设备。

电脑CPU和手机CPU两者多年来井水不犯河水,因为面对的市场完全不同,别看现在还有不少电脑CPU还是双核、四核,由于设计复杂度不同、频率和缓存不同,即使是拿目前最强的8核手机CPU也无法和电脑CPU相比,即使抛开架构不同的原因,手机CPU设计多个核心是为了保证降低功耗,因为里面有大小核的分类设计,性能差距很大;而电脑CPU中每一个核心都是高性能核心,单核运行时可以大幅度提高睿频频率,多核一起工作时多任务性能则可以大幅增强。

单看主频来说,主流电脑CPU在奔腾4时代就已经突破了3Ghz,目前都是动辄4Ghz以上的8核CPU,而目前最强的骁龙855频率不过刚到3Ghz的门槛,性能最多也就是超过一些10年前的低端电脑CPU,毕竟手机还是把续航和发热表现更重要,性能够用即可,在半导体和电池技术突破之前,手机CPU的性能还会远远落后于电脑CPU,无论它有几个核。


嘟嘟聊数码


电脑芯片的最高技术应用就是CPU

它要解决各式各样的运算,不但是要硬件集成度越来越高,还要一套非常复杂的指令集,如果单纯的做一个比较:电脑是可以运行手机虚拟机的,而反过来手机无论如何也不可能运行电脑虚拟机。



不过这恰巧就是手机CPU的优点:

1990年电脑和手机芯片的分水岭来了,苹果公司看到了移动市场的前景,寻找到了英国的一家公司,也就是后来的移动芯片霸主ARM,这个公司扬长避短,很快就找到了一些竞争的秘诀,几个毕业不久的学生反其道而行之,做出了一个最伟大的精简指令集Risc。

虽然之后与苹果合作的产品暂时失败了,但是1993年诺基亚公司在6110手机上采用了它们的芯片,之后是一炮而红,虽然红了,但是一直很低调,低调的在移动电子产品领域里成为一哥,几乎所有的手机以及平板电脑的微处理器都和ARM有关。


如今投资的重点全部都集中在移动电子设备的领域,而电脑芯片的摩尔效应渐渐失去了原来的进度,离天花板越来越近。

随着柔性屏幕与移动设备的普及,笨重的电脑开始尽露弊端,不久的将来微处理器才是新的霸主,而英特儿姑且叫它是原始微处理器一代吧,就像诺基亚没有及时具有远见一样,最终被更高,更快,更强的下一代取代。

电脑运行全面,但是指令繁琐,运行速度慢。

很笨重。

手机运行单一,但是指令简洁,运行速度快。

很轻便。

上网,看视频与即时通讯等简单操作手机软硬件更具有优势,而超级运算,大型游戏,作图渲染手机完败。

实际电脑手机芯片这俩玩意真没啥可比性,就好比百米博尔特肯定秒杀刘翔,但是110米栏刘翔可以秒杀博尔特,电脑CPU是家用办公的首推霸主,而手机CPU用途是休闲娱乐首选。


七色慧


如果按照纯算力看,同样主频下,手机的ARM稍弱,但差距不会高于20%。

如果按照单位功耗的算力(这才是处理器的金指标)看,手机ARM远优于x86桌面系统,一倍甚至数倍。这也是手持设备的关键因素,intel是没办法的。

可以这样讲,如果把手机基于ARM的AP用于桌面系统,实际上是没有问题的(以后,与手机同源的平板会不断侵蚀桌面市场,尤其是低端和便携),但反过来则绝对做不到。

俺看到很多回答的人是非专业人士,根本不理解CISC和RISC的含义,他们凭想象幼稚的以为“复杂”的一定好(甚至还觉得更高级),是非常可笑的事情。这些人不知道当年一波基于RISC处理器和UNIX系统下的桌面(工作站)以相同甚至更低的主频,把wintel打得满地找牙(只是由于应用领域,性价比和生态,与普罗大众无缘,像SUN,IBM,SGI,HP,MIPS,DEC...的系列产品)。无奈之下intel自己也搞起了RISC,即i960,但市场不认可,不成功。有意思的是,现在的所谓的x86,也早已不是过去的东西,它的主力架构IA64已经往RISC方向(主要参考HP的PA,即惠普“精密体系结构”)走的太远,已经忘了“初心”。


用户4952398078037


就目前的现状,这个问题实际是比较x86架构CPU和ARM架构CPU的差距,因为它们都是通用CPU,理论上都可以用在电脑和手机上。

那么这两种架构最本质的区别是什么呢?x86是复杂指令集架构(CISC),arm是精简指令集架构(RISC)。精简指令集架构的优势是结构相对简单,可以在芯片上集成更多的寄存器,更多的寄存器意味着减少了和内存的数据交换,毕竟相对寄存器来说,内存还是很慢的;而结构简单就更容易实现低功耗,这就是为什么arm主要用于移动设备。

但从性能上来说,显然目前看x86架构相比还是有很明显的性能优势,为什么会这样?个人观点,有两个原因:

1)由于arm主要定位为移动设备,所以低功耗是其主要的设计指标,而低功耗就意味着cpu的主频不能很高。君不见,笔记本上使用的低电压版x86不也是比台式机使用的cpu性能要低的么。

2)虽然精简指令集cpu集成了更多的寄存器,但由于指令简单,所以必然有部分复杂运算要交由软件完成,也就是可能在x86中一条指令,在arm中就需要一个子程序来完成,再综合x86的主频更高,就导致了两者的性能差异。

当然Intel和AMD在x86架构中浸淫了这么多年,经过多年的技术积累必然也会存在一些先发优势。

精简指令集(RISC)和复杂指令集(CISC)之争已经持续了多年,但个人感觉RISC应该是大势所趋。


宜时合不


目前苹果的A13已经在一些评测项目上超过Intel的i5-7260U,并且类似于intel 迅驰干掉奔腾4的故事也不断在发生,这个很正常设计功耗低并不会造成性能直线下降反而因为优秀的构架提升性能。


蓝鸟啃苹果


先看频率,骁龙855频率3G不到,而桌面CPU的频率很多都已经接近5G了,在看架构指令集,一个复杂指令集一个精简指令集,怎么理解,就是说CPU执行一些比较复杂的运算时,桌面CPU可能一条指令就完成了,而精简指令集的手机CPU就需要几条甚至更多条指令才能完成,不难看出,移动端的CPU和桌面CPU比较,还有很长的一段路要走


云外飞鸟


如今,主流手机CPU都是四核、八核,联发科甚至开始研发十核了,而且主频也越来越高。因此,不少人认为手机CPU已经能够媲美电脑CPU了。其实过CPU性能不能只看核数和主频,下面将从架构、工艺、主频、核心等方面,为大家比较一下手机与电脑CPU的差别,看看差距到底有多大。

一、架构差异

架构只相当于一座建筑的框架,是最基本也是极为重要的部分。电脑CPU的架构有X86、X64等,而手机CPU主流是ARM架构,从ARM7、ARM9发展到Cortex-A7、A8、A9、A12、A15。

PC机是冯、诺依曼结构体系的计算机,而ARM是哈佛结构的计算机,指令结构也不一样,PC(指常见的X86CPU)用复杂指令系统(CISC),而ARM用精简指令系统(RISC)。

由于定位的不同,手机CPU要功耗低、廉价。所以采用ARM架构的CPU,运算能力大大低于电脑CPU的运算能力,同等频率CPU浮点运算能力相差在几千到上万倍。

二、工艺&主频

另外顺便谈谈工艺制程,手机CPU主流28nm,电脑主流22nm。虽然电脑略高,但是手机CPI的发展速度很快,正在朝着14nm迈进。

再来说说主频,CPU的主频与CPU实际的运算能力存在一定的关系,但并没有直接关系。决定CPU的运算速度还要看CPU的的综合指标,有缓存、指令集,CPU的位数等因素。

因为CPU的位数很重要,这也就是搭载了64位的CPU的手机比32位快的多的原因。手机CPU和电脑CPU架构由于不同,相同主频下电脑CPU要比手机CPU的运算能力高几十到几百倍。

三、核心的影响

手机多核其实应该叫多CPU,将多个CPU芯片封装起来处理不同的事情,你甚至可以戏称为“胶水核心”,也就是被强行粘在一起的意思。在待机或者空闲的时候,八核的手机也只能用到一到两个核心。

而电脑则不同,PC的多核处理器是指在一个处理器上集成了多个运算核心,通过相互配合、相互协作可以处理同一件事情,是多个并行的个体封装在了一起。用一句话概括,就是并行处理,双核就是单车道变多车道。

在处理同一件事情时候,核心的增多并没有手机CPU运算能力并没有实际性的增强,可以想象性单车道挤在八辆车上的场景。这也就是为什么Intel的atom手机处理器和苹果的处理器只有双核,却要比大多同频率四核处理器都强。

四、GPU核心

一般来说,手机GPU是与CPU封装在一起的在同一快SoC上,相当intel的核芯显卡。而电脑则不同,早期电脑的CPU通常都是助攻运算,视频和图形处理都交给显卡,显卡集成在北桥中。

后来有了独立显卡,而集显慢慢的集成到了CPU中,而现在核心显卡正在慢慢替代集显了。值得一提的是,Intel最新的核芯显卡功耗、性能都相当优秀,大有取代独立显卡的趋势。

说到这里,很多人可能就很纳闷了。为什么很多旗舰手机都可以支持4K播放,而电脑播放4K视频却很吃力?其实这是因为有的手机针对H264/H265视频,专门做了特殊的算法优化和硬件上的调整。

所以这些手机播放4K视频通常是硬解,不但不会卡,而且CPU占用率极低。其实电脑也不弱,最新的CPU不但可以软解4K,也可以硬解4K,连最低端的Atom Z3735F播放4K都毫无压力。

造成这个假象最根本的原因,是因为传统于PC市场的疲软,电脑的更新速度远不及换手机的速度,导致最新的硬件解码技术无法在PC上展现,让很多人误以为电脑的视频播放能力不如手机。

小结:

通过以上比较就可以知道,购买手机不能只看CPU、主频、核心数,也要看架构、位数、GPU。虽然移动终端产品在不断飞速增长,但想要要替代桌面电脑,还有很长的路要


顶风一丈


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无法比,一个是X86架构,一个是ARM的架构。一个是微处理器执行的计算机语言指令集,擅长处理复杂的工作;ARM是精简指令。只能说,这相当于两个生态,真的无法比。

X86架构可以配备外置的散热器和风扇,所以追求高主频多线程;但是ARM架构散热条件跟X86架构的处理器对比,根本无法比,最多就给你铜管散热。风扇散热甚至水冷?想都不要想!

同时,X86架构有强大的电源支持,对功耗要求不高;但是ARM架构需要考虑功耗,不然很快手机就没有电了。

所以说,手机对芯片的限制真的非常多,性能不是第一的要义,因为它不能好像电脑CPU一样,又是风冷又是水冷,能够用上铜管散热就很高端了。但是电脑上CPU供电/散热环境比手机好很多,能够充分发挥它的性能特点。手机上的CPU再强,但是环境限制了,跟电脑网的无法比。

当然,你可以在不同架构支架通过虚拟的环境来跑分,进行比较,但是效率相当低。而且没有意义。

再说,ARM架构的手机跟X86的架构比,有什么意义?如果是,ARM架构的轻薄本跟同样X86架构的轻薄本对比一下,还有对比的意义。


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