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手机处理器的GPU谁最强？看完这篇文章你就懂了

随着竞技类手游的兴起，智能手机对3D图形渲染/运算能力提出了更加苛刻的要求。同时，4K超高清录制、手机端的视频编辑、AR和VR等娱乐应用类的体验，也都少不了GPU（以及CPU和ISP等单元）的参与。换句话说，在CPU性能基本够用的今天，来自GPU层面的“核战争”已经无法避免。那么，在智能手机领域值得我们关注的GPU都有哪些呢？

先从三星和AMD的携手谈起

在2019年6月初，手机圈传出了一个重磅的消息——AMD与三星联合宣布达成多年战略合作伙伴关系，三星将获得AMD Radeon图形API授权并专注于加强移动设备（只限智能手机和平板电脑等AMD没有参与竞争的细分市场）创新至关重要的高级图形技术和解决方案。官方透露的细节不多，暂时只能确认AMD会将“高度可扩展的RDNA图形架构”对三星授权。

那么，RDNA是什么？

简单来说，RDNA（Radeon DNA）是AMD在显卡领域推出的最新GPU架构，它是史上最长寿GPU架构“GCN”（2011年~2019年）的接班人，其在CU计算单元、缓存、流水线等方面都进行了革新，拥有更好的性能（满足现代游戏的负载需求）、能效（充分优化功耗和带宽利用率）、功能（壮大相关生态）和扩展能力（通吃移动、桌面和云端）。可以说，RDNA是一个全方位重新设计的架构，也开启了AMD显卡历史上第五个重大架构的新时代。

那么，三星未来的Exynos（猎户座）移动平台会直接集成RDNA架构的GPU吗？

答案自然是否定的。AMD长期以来都缺乏ARM生态的经验（AMD曾涉足过ARM服务器，但很快就放弃了），而手机SoC集成GPU最核心的要求就是低功耗和高能效，AMD现有的GPU技术显然不符合移动设备的基本诉求。

实际上，三星近些年一直在进行CPU和GPU的自研（自主研发）工作，在CPU架构领域已经有了基于ARM指令集自研成功的“猫鼬”（Mongoose，如Exynos M3/M4）核心，并在通过Exynos 9810和Exynos 9820等移动平台打出了不小的声望。

在GPU领域，有消息称三星早在2012年就开展了自研“S-GPU”的项目，此次三星与AMD方面合作，需要的只是在GPU中融入AMD Radeon的部分图形 IP，不可能照搬整个RDNA架构。同时，双方合作还涉及到相关的专利授权，规避将来可能的法律纠纷，毕竟联发科就是一个很好的前车之鉴。

2015年的MWC大展上，有消息称联发科在移动SoC图形计算领域与AMD达成合作，而这则消息最终也没有被官方证实。2019年初，AMD将联发科告上了法庭，称联发科的智能设备侵犯了其APU和GPU相关的多项专利。要知道，联发科旗下的SoC集成的都是ARM或Imagination旗下的GPU。

有了AMD图形IP的注入，可以让三星将更多的精力投入到对自研CPU核心“猫鼬”的打磨之中，而AMD在PC领域的知名度，也可帮助三星与高通、华为和联发科展开差异化竞争——看到没？我集成的可是AMD GPU！与此同时，当三星Exynos CPU和集成AMD RDNA基因的GPU搭配后，也许还会对一个产业造成冲击，它就是以任天堂Switch为代表的游戏掌机。三星+AMD能否取代英伟达Tegra X1和其后续芯片在掌机领域的独占？让我们拭目以待吧。

高通和AMD不得不说的故事

高通骁龙移动平台集成的Adreno GPU，应该是Android手机领域的最强音，也是唯一可以和同期苹果A系列芯片集成GPU抗衡的存在。但你可曾知道，作为高通独有的“自研”GPU，Adreno原本也是AMD的“血脉”吗？

Adreno的前身其实是诞生于2002年的ATI Imageon系列低功耗GPU，原本是被用于预装PalmOS系统的Zodiac掌机。ATI被AMD收购后，AMD又将相关的移动设备资产在2008年打包甩给了高通，于是后者就取得了AMD（ATI）的矢量绘图与3D绘图技术和相关知识产权，并在此基础上研发出了我们熟悉的Adreno GPU。

如果AMD当年没有卖掉原ATI Imageon，英特尔当年没有出售XScale（拥有StrongARM与ARM架构的完整授权）及手持设备芯片业务，这两大X86芯片巨头也许都会在移动互联网时代取得更大的成就。

Adreno GPU如何判断强弱

在Android手机领域，高通骁龙移动平台占据了大半江山，Adreno也是我们熟悉和最不熟悉的GPU。说它熟悉，是因为高通每次发布新款骁龙移动平台时，媒体总会强调它集成了Adreno xxx型号的GPU，较上代提升了多少多少，耳朵都磨出茧了；说它不熟悉，是因为Adreno GPU型号太多太乱，以至于我们很难从名称上去判断同一代的Adreno GPU之间相对的性能等级。

这一点在Adreno 5系GPU时期表现得尤为明显（表1）。

比如，Adreno 506（骁龙625）从型号数字上只比Adreno 505（骁龙430）+1，但前者的性能却较后者提升了几乎2倍。Adreno 508（骁龙630）比Adreno 506+2，但其性能却只提升了30%，完全没有规律可言。

为了搞明白上面的问题，我们需要了解影响Adreno GPU性能的关键参数。抛开核心架构、渲染方式和各种图形接口不谈，Adreno GPU的性能发挥主要受制于制程工艺、ALU（计算单元，又称算数逻辑单元）的数量以及GPU频率的高低。

我们可以将Adreno GPU集成的ALUs计算单元理解为PC显卡中的“流处理器”，在架构相同时数量越多性能越强。可惜，高通官方从来没有公开过Adreno GPU的ALUs数量，本文和网上相关的数据都是用户自己检测所得，因此仅供大家参考。

对GPU而言，制程工艺越先进，在相同的发热和功耗水平上就能以更高频率运行，对性能同样有着较大的增益效果。Adreno 506相较Adreno 505有着巨大的性能提升，就是得益于更多的ALUs数量和工艺升级带来的频率提升。同理，Adreno 512相较Adreno 508、Adreno 530相较Adreno 512也都是受上述因素的影响。

如今，Adreno GPU已经全面进化到了Adreno 6系时代，其最大的特色是支持完整的OpenCL 2.0FP、OpenGL ES3.2、DX12和Vulkan1.1等图形接口。

可惜，关于它们具体的ALUs数量和频率，笔者并没能找到准确的资料，所以本文我们只通过3DMark和GFXBench这两个专业测试软件，对Adreno 6系GPU的理论性能进行一番对比（表2）。

我们以骁龙660集成的Adreno 512作为基准（100%），可以更加直观地了解Adreno 6系GPU的差异。其中，Adreno 610和Adreno 612虽然数字序列更高，但综合性能其实和Adreno 512相差无几。从Adreno 615到Adreno 618之间的性能依次略增，在其背后就是不同ALUs单元和GPU频率组合带来的差异。

作为高通2018年度的旗舰，骁龙845（Adreno 630）之所以具备秒杀高通最新推出骁龙730（Adreno 618）的3D性能，是因为Adreno 630集成了高达512个ALUs单元，而骁龙730的ALUs应该是不足256个（很抱歉没找到具体的参数）。

需要注意的是，从2018年下半年开始，高通最新推出的骁龙SoC移动平台都强化了AI运算能力，它们会借助一部分GPU内的ALUs单元，再结合Hexagon内集成的HVX单元，与CPU一起组成高通特有的骁龙AI Engine人工智能平台。

换句话说，在最新的骁龙移动平台中，更多的ALUs单元并不能换来等同的性能提升。以骁龙855为例，高通曾透露这颗芯片（较骁龙845）增加了50%的算数逻辑单元，也就是ALUs单元从512个提升到了768个，但从Adreno 640和Adreno 630之间的实际性能差异来看，增加的50%的ALUs仅换来了20%左右的性能增益，显然其中有不少被高通拿来用于AI运算了。据一些专业人士测试分析，Adreno 630的512个ALUs中有一半（256）都用做了异构AI运算，用于弥补骁龙移动平台没有独立NPU单元的缺陷。

总之，骁龙移动平台中“最能打”的无非就是骁龙845和骁龙855，骁龙7系和骁龙6系的GPU之间也存在不小的差距。因此，如果你希望购买一款能以满帧运行绝大多数游戏的手机，认准骁龙8系还是很有必要的。至于骁龙6系，在骁龙710都降到千元价位之际，除非你不怎么玩游戏，否则还是敬而远之吧。

苹果和Imagination的情仇

在智能手机领域，目前能凭自己打造GPU的芯片设计厂商只有高通和苹果，高通的Adreno GPU源于AMD，而苹果设备的GPU则离不开Imagination Technologies公司的扶持。

Imagination也是很早就进军GPU市场的公司之一，只是为了避开英伟达和ATI的锋芒，该公司更加专注于对超低功耗移动GPU的打磨，2001年推出的PowerVR MBX GPU曾被集成在英特尔、飞思卡尔、德州仪器和三星的SoC上，并成就了第一代iPhone、诺基亚N95和戴尔Axim X50v（PDA掌上电脑）这些经典设备。

Imagination的第五代PowerVR SGX系列应该是知名度最高的GPU（如SGX530、SGX535），苹果A4、三星Exynos和德仪OMAP3系列SoC都是它的客户，索尼PSV掌机上集成的也是四核心的PowerVR SGX544MP4。随后，PowerVR逐渐变成了苹果“独占”的GPU，其他品牌（如联发科、全志、瑞芯微和晶晨等）即便偶有合作，集成的PowerVR GPU也多是低端型号，待遇与“金主”苹果相差甚远。然而，也正是因为太过依赖苹果，为Imagination的没落埋下了伏笔。

Apple A10处理器应该算是苹果和Imagination的最后一次合作，其集成的PowerVR GT7600 GPU甚至可以领先同期的Adreno 540（骁龙835），让iPhone 7系列成为了当年性能最强的智能手机（实际上每一代iPhone基本都是同期最强）。

可惜，从A11芯片开始，苹果正式抛弃Imagination而改用自研GPU，该芯片的GPU配置了6个着色器核心，每2个核心共享一个Texture单元，类似的设计和PowerVR GPU很像，所以有不少玩家都称苹果GPU是脚踏Imagination上位的——苹果自研GPU的消息传出后，Imagination很快就陷入了运营危机，时至今日只有联发科Helio P60（PowerVR GM9446）、P35和P22（PowerVR GE8320）等极少数SoC选择与Imagination合作集成PowerVR GPU，和iOS生态圈的唯一霸主沦落到GPU领域的“其他”，Imagination的境遇令人唏嘘不已。

目前Imagination最新的GPU解决方案包括PowerVR 9XEP/9XMP/9XTP（定位依次升高），9XEP和9XMP采用了较旧的Rogue架构，主要竞争对手是ARM旗下的Mali-G72。而9XTP则由最新的Furian架构打造，每ALU增加到40条流水线，支持4K 120FPS、HDR、Vulkan API、安卓神经计算API等先进技术，理论上可以用来和ARM Mali-G76/G77抗衡。

ARM的“亲儿子”Mali GPU

接下来就轮到ARM自己的“亲儿子”，Mali系列GPU了。作为和Cortex A系列CPU架构搭档的它，也是Android手机圈市占率仅次于高通Adreno GPU的存在，海思麒麟、三星Exynos、联发科Helio，我们熟悉的绝大多数非高通系SoC都直接选择了与Mali GPU联姻。

CFan曾在《麒麟990的最大遗憾！ARM Cortex-A77架构到底好在哪？》一文中解读了ARM最新Cortex-A77 CPU 和 Mali-G77 GPU的特色，所以本文就不再赘述，只是简单介绍一下Mali GPU的特别之处。

和Adreno GPU相比，Mali更加注重GPU的核心数量，将较多的GPU核心封装成一个更大规模的GPU矩阵，就是Mali GPU拉升性能的不二法门。

Mali-G76最多可以布置20个计算核心

比如在Mali-G72时代，麒麟970就集成了12个核心的Mali-G72MP12，三星Exynos 9810更厉害，一股脑儿塞进了18个核心（Mali-G72MP18）。但是，GPU核心越多，发热量和功耗也将随之变大，此时SoC厂商的选择通常是降低GPU频率以及关掉部分核心来达到控制功耗的目的。

换句话说，Mali-GPU的核心数量是存在一个临界值的，超过这个核心数量就必须降低GPU频率，最终导致增加GPU核心的数量和对应的性能提升不成比例（1+1<2）。

因此，如何将有限的芯片面积分配给Cortex-A CPU和Mali GPU，并合理控制Mali GPU的规模和频率，发挥最佳的能效比，这就ARM交给SoC厂商们的期末考试了。

总之，高通Adreno和ARM Mali是当前Android手机领域的主力，Adreno GPU的规格和性能取决于骁龙移动平台的型号，比较起来相对容易。ARM Mali GPU涉及Mali型号（如Mali-G52、Mali-G72、Mali-G76）、核心数量（后缀是MPx），以及与它们搭配的CPU架构和主频，无论是综合、CPU还是GPU性能都需要我们耗费更多精力对比。

当三星带来AMD授权IP的自研GPU，Imagination得到更多SoC芯片厂商的支持，想想就头大了吧？因此，如果你想了解最新移动GPU的动态和选购建议，敬请期待CFan同期的最新报道吧。

那些消失的手机操作系统

如今的手机操作系统都有啥，你在大街上问一个人，大概率他也能说出苹果、Android，可能还有一个鸿蒙，市面上基本就剩这三家OS了，但是十几年前的前智能机时代和智能机蓝海时代，IOS和android出现的前后，各家厂商也都在积极探索着，或封闭或开源合作，推出了许多操作系统，希望自己能在市场上占一杯羹，本文我们就简单谈谈几大厂家手机上曾经搭载过的OS。

一、芬兰巨头、特洛伊木马受害人、商业失败案例素材提供者-Nokia

1.Symbian（塞班）

FireFox OS，Mozilla公司推出的移动操作系统，它是一款完全开源并免费的移动平台，该系统最大的创新在于HTML5。

2013年2月25日，中兴发布了搭载FireFox OS的中兴Open，当年夏季正式发售。

中兴Open

Ubuntu，全球第一家推出Ubuntu系统手机的厂商，是西班牙Bq(也叫作Bq Readers)，2015年与Ubuntu系统开发商Canonical合作发布了首款Ubuntu Phone系统手机Aquarius E4.5和E5，随后便销声匿迹。

魅族MX4和PRO5两款机型也支持了Ubuntu，魅族官网的曾经上架过

魅族官网界面

写在最后：

操作系统属于是生态与销量相辅相成的东西，早期抢占好生态位对于操作系统的生存至关重要，虽说多数操作系统最终都以失败告终，十多年后只剩下两三家，但操作系统不是闭门造车，现在剩下的系统都是集各家之所长，曾经那些开创性的功能和操作体验，都早已融入Android和iOS中。

今天的市场上，不同厂家的手机操作体验差异越来越小，外观设计跟风复制，发布会变成了读参数，随着4G网络的铺开，终端设备逐渐从硬件时代过度到了内容时代，曾经的搞机少年们是否还会想起曾经兴致盎然的研究刷机的时光，那个外观设计层出不穷的时代，那个勃勃生机万物竟发境界是否还犹在眼前？

10支少见的冷门微型，有的外形丑，有的是老枪

一直以来都是近距离突击作战的利器，无论在任何年代，都有着至关重要的作用，枪身短小，火力凶猛，在50-100米以内，没有任何武器是的对手，自从诞生以来，也出现很多知名型号，比如MP5、UMP、UZI、MAC10、P90等，这些武器多数人都了解，那本期为大家带来十种比较少见的冷门微型，有的外观很丑，有的是上半个世纪的老枪，一起来认识一下吧。

CBJ-MS PDW是瑞典研发的一种，类似于HK MP7的单兵自卫型自动武器，不过也属于的一种，该枪在2000年8月公开亮相。外观比较粗糙，机匣使用钢板冲压而成，的伸缩滑动槽使用焊接的方式固定，但设计者也对CBJ-MS PDW也进行了模块化设计，安装了可拆卸式皮卡汀尼导轨，枪身能扩展很多的战术配件，比如特制的、2倍或3倍，机匣前部还能安装倾斜式塑料握把，甚至连双脚支架都能安装。采用闭锁式枪机，因为机匣顶部安装了导轨，所以枪机设计在机匣的尾部，使用方式就像AR武器一样，向后拉动即可上膛。该枪最大特点就是弹药，因为多数发射的都是9x19mm弹，但是CBJ-MS PDW却采用6.5x25mm CBJ特制弹药，虽然口径小，但这是特制的脱壳高速，不仅飞行速度快，也能对装有陶瓷护甲的衣直接击穿。

由美国卡利科厂商，在1989推出的一种滚筒式供弹的9mm，它的外形奇特，弹筒放置在机匣尾部，标准型尺寸比常规大一点，护木和握把部分采用工程塑料，机匣部分均为金属。卡利科M960虽然看起来很不舒服，因为弹筒刚好在尾部，觉得瞄准射击时会很别扭，但实际上弹筒后面带有照门，连接弹筒的支撑架前部也带有准星，射击使用的原理其实就同等于M16式和G36基线一样，瞄准射击反倒视线会更好，不过该枪在后期安装了导轨，并跨越弹筒高度，上面可以安装全息式，射击和换弹的时候不会冲突。虽然看起来古怪，其实供弹方式与PP19“野牛”式一样，弹筒里面有螺旋状的装置，会贴在卡槽上面，通过螺旋装置后部的弹簧向前推进，会使螺旋装置旋转，就会通过弹筒的缺口被滚进枪膛，然后完成击发。M960发射常见的9x19mm弹，加长型使用100发弹筒，标准型使用50发弹筒，理论射速可达到每分钟1100发，虽然外形古怪，但性能很强。

该枪源自于二战期间的英国司登，在1942年研发，基于前者的原理设计，但斯特林要更精良，不再像司登那样粗糙滥造，机匣下面安装独立的握把和，可以收缩或折叠，套筒部分还带有密集的圆孔散热设计，而且看起来也比较美观。斯特林的供弹方式继承了司登的风格，弹匣设计在左侧。发射9x19mm弹，使用34发弧形金属弹匣供弹，有效射程为100米，理论射速为每分钟550发。该枪在二战期间就已出现，英军伞兵使用的是“斯特林帕切特”的原型实验枪，正式型号在1953年才开始列装，并且直到至今，该枪仍在使用，并且加以改进，可以安装、战术灯，以及激光指示器等配件。

西格绍尔旗下，在二十一世纪一零年之后，推出的一种新型，分为紧凑型、标准型、和加长型，并且具备模块化设计，机匣带有皮卡汀尼导轨，可以根据实际情况，来安装所需要的瞄准具等配件。采用与AR相同的枪机结构，甚至外形都有一些AR的影子。该枪还分为三种口径，包括常见的9mm、0.40S&W英寸型号和0.357SIG英寸型号。9mm版本多数用于，采用30发透明式弧形弹匣供弹，有效射程为100米，理论射速可达到每分钟950发，枪口还能安装，具备隐蔽性。其中还有短小的K型，可发射0.40英寸弹药，有民用型和型。

由巴西陶鲁斯旗下，在2011年亮相的一种微型，属于MT G2枪族中的一员，MT-40是发射0.40英寸弹药的型号，MT-9则是发射9mm弹药的型号。全枪采用工程塑料和聚合物设计，重量很轻，仅有3.29kg，该枪的基本形态考虑了FN SCAR突击的风格，机匣带有皮卡汀尼导轨，可根据实际情况，来安装不同的战术瞄具。该枪的外观看起来有点独特，尤其弹匣部分，使用了外形比较夸张的塑料护套，前面还有防滑颗粒，这样的设计也有了前部握把的意义。40型的容量为15发，9型的弹容量为34发，并且使用弧形弹匣，两个型号的理论射速分别为每分钟650发和800发，有效射程为100米。

由印度根据HK MP7单兵自卫武器的理念上，研制属于自己的一种单兵自卫，也是一种独特口径的紧凑型自动武器，P90采用5.7mm弹药，MP7采用4.6mm弹药，而MSMC采用5.56x30mm改装型弹药，弹容量为30发，理论射速为每分钟700发，因为使用的是弹药的缩短版，所以有效射程可以达到200米。枪身尾部带有可伸缩式简易，也为机匣顶部安装了导轨，正常情况下都是需要配备全息式瞄准来射击。MSMC在2009年完成测试，结果还是很满意的，现在开始替换军中使用长达20多年的俄式SR2微型。

由意大利赛茨旗下，在1983年推出的一种微型，1985年开始大量投产和被采用。M4可以发射9x19mm、9x21mm、0.40英寸和0.45英寸四种弹药，它最大的特点就是弹匣内采用四排供弹方式，9mm型为50发，0.40英寸为35发、0.45英寸为32发，理论射速为每分钟850发，但有效射程仅有76.2米。射击模式分为半自动单发点射、三连发点射、和全自动射击三种。该枪非常紧凑，仅有350mm，如果外加的话，也只有580mm，不过正常情况下，只会在机匣底部安装一个垂直握把，不会加装，直接手持射击，但随着更显进的MP7等武器的出现，该枪仅活跃到2001年，之后就停产了。

由澳大利亚沃伊里旗下，在1972年推出的一种个人自卫武器，该枪是根据美国卡萨的基础上改进而来，其实外观相差不大。MGV-176发射0.22in弹药，直径相当于是5.58mm，供弹方式采用与刘易斯相同的转盘式原理，在开火时，弹盘会旋转，里面的弹药会跟随内部的旋转装置，掉进枪膛完成击发。该枪的弹容量堪比，弹盘可容纳多达176发，理论射速可达到每分钟1600发，有效射程为150米。握把、机匣和弹盘部分均采用工程塑料，简易可以向前折叠，能当成握把使用，向后就可展开。虽然MGV-176的外形看起来很简陋，甚至有复古的感觉，但该枪仍在澳洲使用。

由美国magpul旗下研制的一种折叠式微型，也叫做“间谍”，FMG-9是全世界独一无二的间谍专用武器，它最大的特点就是可以折叠成像一个手提收音机的物品，具有隐蔽性，也便于携带。FMG-9早在上世纪90年代就出现过原型枪，正式型号在2008年的SHOT SHOW展会上亮相。它奇特的外形引起很多人的关注，早在90年代末期，原型枪就作为特工和间谍的专用，发射9x19mm弹，分为32发、108发、和288发特定型弹匣，21世界的型号把金属枪身，改为了工程塑料材质，重量大大减轻，更便于隐蔽。

由瑞士布鲁加-托梅旗下，在2011年推出的紧凑型，收起的尺寸为379毫米，展开的尺寸为597毫米，可以发射9x19mm弹药，或11.43x23mm弹药。该枪也分为多种不同型号，包括标准型、战术型、加强型、型和紧凑型。可以使用15、20、25和30发弹匣供弹，理论射速为每分钟1100发，有效射程为100米，该枪做到了短小精悍。虽然是一种紧凑的，但作为现代化，无论什么型号，都带有战术导轨，可以安装各种型号的战术配件，以便增强战斗功能，该枪在西方和反恐领域上很受欢迎。

那本期这十支冷门微型，就为广大爱好者们简单介绍到这里，如果你认为本期内容有哪些错误的地方，还有望大家多多指点改进，想要了解更多内容，那就敬请关注吧！