四核A15+72核心GPU Tegra4手机性能初探

    虽然姗姗来迟，不过作为首款四核A15而诞生的Tegra4终于出现在手机平台上面，已经诞生的两部终端也可以让我们领略一下ARM性能最强架构的能力。另一方面作为GPU的发明者和相信未来GPU的能力将越来越重于CPU的NVIDIA，所嵌入Tegra4的72核心GPU的表现也非常值得期待；我们暂且简单来认识一下Tegra4的性能水平，更多内容请期待稍候带来的A15、Krait以及big.LITTLE三种主流架构之间的性能对比。

四核A15+72核心GPU Tegra4手机性能初探

    作为首款四核A15架构移动处理器，Tegra 4相比Tegra 3有如下多个方面的升级，比如AP部分从Cortex-A9升级到Cortex-A15，依然是“4+1”核结构（值得一提的是额外的一颗处理器同样为A15内核，只是主频被锁定在500-600MHz左右）。

4+1核心结构

    同样是作为ARM性能最强的移动处理器架构，A15相比A9架构在诸多方面存在革新，其整数流水线从9级增加到了15级，与此同时分支预测的改进同样显著；A15的前端宽了50％，指令拾取带宽翻番，有利于提升指令级并行(ILP)。执行核心方面，A15的规模仍然更大，执行端口、执行单元都要比A9的多，均有助于提升ILP、单线程性能。

    A15还改用了集成式二级缓存结构，一级还是32KB指令、32KB数据，但是二级增至2MB，并为所有核心共享(Tegra 4的第五个节能核心还有自己的512KB二级缓存)，任何核心只要允许都可以单独占用全部2MB二级缓存。 

Tegra 4 GPU架构

Tegra 4 GPU架构

    更加值得注意的地方在于GPU部分，Tegra 4 GPU各方面都比上一代扩充了不少，总计拥有72个核心，包括48个像素核心、24个顶点核心。Tegra 4 GPU最高频率提升到了672MHz，上代为520MHz。不过高频版本为掌机Project Shield所采用，还没有资料表明手机版Geforce ULP GPU也运行在此频率上。

Tegra4简单性能测试

    首先当然是通用性最为广泛的安兔兔测试，升级为4.0版本之后的安兔兔首次加入了用户体验性能的测试，包含多任务以及Android虚拟机两方面；并且加入了对八核心处理器的支持。当然与此同时分数规则上面也比之前有所改变。

    考虑到贴近一般用户使用习惯，测试用手机电源策略为“均衡模式”，并没有调整到性能最强的“性能模式”，因此最终跑分会跟发布会公布的成绩有所差距。后续我们推出的专门针对处理器性能峰值的测试当中会利用“性能模式”来探究Tegra 4的最强表现。

    采用安兔兔4.0测试得到的Tegra4性能四核1.8GHz版本总分在3万分左右，虽然不及之前公布的掌机四核1.9GHz版本分数，但是考虑到为手机做出的性能优化以及已经达到的3万分高度，还是能够在目前的旗舰性能SoC行列占据一隅的。

    所谓72核心的GPU在跑分测试当中也表现不俗，3DMark测试的分数接近骁龙600/800的Adreno 320/330，虽然性能不及Tegra4发布之初所宣称的实际指标，不过依然可以排到前列。

    GLBenchmark 2.7部分，新场景的成绩接近骁龙800，而旧场景则不尽如人意。

    至于更为直观的实际体验，这里采用Basemark ES 2.0以及Epic Citadle的Benchmark部分进行简单测试；前者生成一个名为Taiji的场景，负载较低；后者的Demo场景选择超高画质模式，负载较高。两者均运行在1080p分辨率Onscreen模式下。

    Tegra4在前者达到了55fps令人满意的水准，对于一般游戏来说完全能够流畅运行；而在后者的1080p超高画质跑分当中平均帧数也有36fps左右，满足一般场景也没有任何问题，可能会在超高速运动、比如赛车类游戏的高速过弯画面变换很大的情况下出现轻微延迟。具体效果敬请期待我们随后带来的骁龙系列/Tegra4以及Exynos 5410三款主流旗舰性能SoC的横向评测对比。

虽然姗姗来迟，不过作为首款四核A15而诞生的Tegra4终于出现在手机平台上面，已经诞生的两部终端也可以让我们领略一下ARM性能最强架构的能力。另一方面作为GPU的发明者和相信未来GPU的能力将越来越重于CPU的NVIDIA，所嵌入Tegra4的72核心GPU的表现也非常值得期待。