续航性能两难全 降频实现长效待机实测

    前面我们提到了手机CPU频率的变化与发热之间的关系，这里继续我们关于CPU频率变化与功耗的关系；相比“发热量”这样的感官体验，“功耗”或者“续航”都是直接跟电池容量和我们使用手机的时间有关。目前动辄高达2GHz的手机CPU主频是否会造成功耗上的浪费？这里我们借用小米2来简单探究一下其中的关系。

续航性能两难全 降频实现长效待机实测

降频降压与功耗直接相关

    由上面的CMOS电路的功耗公式可以看出，CPU内电路的功耗是直接与主频f以及电压V相关的，因此动态调节每个核心的电压以及主频，能够直接实现对整机功耗的控制；降频也就直接可以降低功耗。

功耗关系公式（图片来自《高级电源管理模式浅述一DVFS》）

    于是所谓的“降频”过程都是这样实现——SoC内置的温度传感器会将检测到的SoC温度传递给TMU热功耗控制单元，如果温度过高（高于每个机型本身的设定规则），就会通过高优先级的中断控制器控制电源管理器的时钟控制器和CPU降频，也保证系统温度在合适范围。

正常运行状态不断变换的CPU主频

    接下来我们通过网页与游戏两个方面来进行测试；由于通话、短信等内容使用时间太过琐碎不好统计，因此这里略过此部分内容。同时由于SetCPU锁频工具会对锁屏后的手机失效，因此这里也不涉及待机功耗测试。

降频后网页加载与游戏功耗测试

网页加载功耗

    网页加载功耗采用加载ZOL手机频道首页方式进行，时间60秒；测试前清空后台以及浏览器缓存数据。（同样我们采取Power Monitor手机功耗检测设备，输出实时电流及实时功耗曲线如下图所示；蓝色线代表实时功耗，黄色线代表实时电流。测试时间一分钟）

    测试显示降频后小米手机2加载网页过程的平均电流为391mA，平均功耗1444mW，理论续航时间为5.11小时。同时正常四核1.5GHz状态的小米手机2平均电流415mA，平均功耗1534mW，理论续航时间4.81小时。

网页加载功耗 四核384MHz状态小米手机2

网页加载功耗 四核1.5GHz状态小米手机2

    接下来我们同样采取《激流快艇》这款游戏比较降频处理前后、小米手机2的游戏状态功耗表现；测试时间一分钟。

    测试显示降频后小米手机2运行《激流快艇》的平均电流509mA，平均功耗1881mW，理论续航时间3.92小时。而正常四核1.5GHz状态的小米手机2平均电流986mA，平均功耗3640mW，理论续航时间2.03小时。

《激流快艇》运行功耗 四核384MHz状态小米手机2

《激流快艇》运行功耗 四核1.5GHz状态小米手机2

    通过首轮比较可以看出，网页加载应用当中降频前后的小米手机2的功耗表现还是大致相同的；而在对CPU要求较高的游戏表现当中差异非常明显，降频后的小米2游戏功耗仅为正常状态的二分之一左右，因此能够收获一倍多的游戏时间。对于这样的小游戏还是比较不容易感受到画面以及流畅度的差异的。

降频后游戏体验测试

    接下来我们通过要求更高的游戏《史诗城堡》来测试降频前后小米手机2的功耗表现，同时我们所关注的地方还有画面以及流畅度的表现，毕竟后者才是我们在游戏当中最为关心的事情。

    两分钟的《史诗城堡》自带的FPS Benchmark测试内，降频后的小米2游戏平均电流605mA，平均功耗2233mW，理论续航时间3.31小时；而四核1.5GHz的状态平均电流高达1043mA，平均功耗3850mW，理论续航时间为1.92小时。

《史诗城堡》运行功耗 四核384MHz状态小米手机2

《史诗城堡》运行功耗 四核1.5GHz状态小米手机2

    不过在之前的游戏测试当中都曾体会到降频后游戏卡顿的问题，虽然游戏画面运行主要靠GPU来实现；至于这样的影响到底能有多大，我们最后还是继续来用《史诗城堡》这款游戏自带的FPS Benchmark来测试一下前后区别。

史诗城堡跑分 四核384MHz状态小米手机2

史诗城堡跑分 四核1.5GHz状态小米手机2

    在我们依旧采用Ultra High Quality最大画质的同时，CPU运行在384MHz的小米手机2的平均FPS仅有19.3，虽然已经比一些低端平台——诸如联发科MT6589好很多，但是想要实现流畅的游戏还是不可能的。与此相对应，正常状态的小米手机2的跑分在44.6fps。

    跟之前的小游戏类似，在《史诗城堡》这样的大游戏当中，降频后也收到了大约一倍多的续航时间，但是体验大为打折，这当然不是我们想要看到的。

评测总结：

    经过几种场景的比较我们发现，CPU降频所实现的效果非常有限；比如网页浏览这样的正常应用，降频并不能够收到明显的续航延长的效果，而且会带来界面滑动卡顿的副作用。同时一旦进入到游戏这样的重度负载应用当中，小游戏尚且感受不到对于CPU的压力，大游戏虽然降频后的续航时间能够明显增长，但是已经大大影响到游戏体验了。