為什麼感覺每一代手機處理器都說能降低能耗百分之幾十,但是電池使用還是每天一充?

用戶3300170134


感謝您的閱讀!

這是個頗為有趣的問題!

我們以驍龍730處理器為例,它宣傳相比驍龍710,使用8nm工藝,第四代Kryo架構,因此CPU單核性能提升38%,功耗降低10%!


注意這幾話的幾個點:

  • 工藝製程提升,架構更新
  • CPU性能體升,功耗降低

這兩個點很有意思,CPU性能的提升是因為用了全新的架構;功耗的降低是因為更新的工藝製程。可是你會發現一個有趣的點,它的電池續航能力並沒有提升多少。

這是什麼原因呢?CPU性能提升,自然需要消耗更多的電量,然而為了平衡這種情況,處理器都會不斷使用新的工藝,讓處理器的性能提升情況下,控制它的耗電。單純的比較某一個方面,確實CPU和功耗都有改變。


其實,降低的處理器功耗,是基準下的功耗,滿載功耗其實一直都維持在一個水準,比如手機還是會維持在某一個功耗閾值中,並不會因為處理器性能提升,而將閾值提升多少。

另外一方面,手機一天一充的重點並不是手機的處理器影響多少,關鍵還是電池。沒有攻克電池問題,即使再厲害的處理器,降低的是也是能耗比,也只能起輔助,君不見手機廠商都在提升手機電池呢!


LeoGo科技


這個問題回答起來,應付一下很簡單,認真回答的話,其實蠻複雜的。我選擇後一種。

首先必須肯定,廠商說的手機處理器比上一代能降低能耗百分之幾十,確實是真的。

之所以這麼說,是因為芯片界有一條殘酷的定律在鞭打著廠商向前奔跑:誰如果沒在一年半到兩年的時間內,將晶體管數量/性能提升一倍,誰就將出局。英特爾是摩爾定律的忠實捍衛者,靠實踐摩爾定律先後將德州儀器、摩托羅拉等十多家CPU製造商淘汰出局。手機SOC芯片領域,高通用摩爾定律緊緊壓制住了聯發科,聯發科同志的苦,局外人是體會不到的。

英特爾創始人戈登.摩爾提出了摩爾定律,這個定律和牛頓三大定律不同,是對芯片行業發展趨勢的總結和預測,是芯片企業的生死線,跟上摩爾定律腳步的企業才能生存,否則只能被淘汰。


問題是,摩爾定律和題主說的降低芯片能耗有啥關係呢?答案是,它們的關係很直接,因為摩爾定律中衡量能耗(性能提升)有兩個重要指標:

  1. 能效比,即芯片在

    相同運算時間和運算量下,誰的能耗低能效比就,表示性能就,常用於不同架構的CPU,如比較英特爾的X86架構和ARM架構時;

  2. 能耗比,即芯片在相同能耗和運算量(或運算時間)下誰的運算時間多(或運算量少),能耗比就,性能就,常用於相同架構的CPU比較,如同為ARM架構的驍龍、麒麟dPK時。

上面的解釋有點複雜,我打個比方。

有甲乙兩輛卡車分別將10噸貨從一座城市運到另一座城市(路程相同),甲車耗油50升,乙車耗油60升,即每消耗1升油,甲車可運貨0.2升,乙車可運貨大約0.17噸,顯然甲車的能效比高於乙車;換個角度,同樣運1噸貨,甲車耗油5升,乙車耗油6升,顯然甲車的能耗比低於乙車

對上面這段話,如果還是感到難以理解的,記住這句結論就行:衡量一款手機SOC芯片的性能是否強大(其它芯片也是如此),可以看它的能耗比是否低於競品,或者能效比高過競品

以後看SOC芯片發佈會,盯住這兩個指標,一般都能看懂。

接下來轉入正題:現在手機標配的主流電池容量,已經從幾年前的3000mA,提升到目前的4000mA,但手機還是要一天一充,一天半充一次都算王者。

這是怎麼回事?

這就和前面科普的能耗比/能效比扯上關係了。高通、華為等芯片大廠發佈新的芯片時,所說的性能提升多少,或者能耗降低多少,其實指的是能效比或能耗比概念,不是指總能耗降低。

說白了,廠商嘴裡的能耗降低是一個相對概念,但用戶聽著聽著就理解成絕對概念(總耗能降低)。真實的情況是,新的芯片相對於舊的芯片,總的電力消耗是逐漸提升的。

驍龍855官宣的CPU相比845性能提升45%,指的就是能耗比,即相同的能耗和運算量下,855的CPU比845的少花45%的時間,或者相同能耗和運算時間下,855的CPU比845的多運算45%。但論總耗電量,855應該是略高於845。


為了應對高性能SOC芯片高耗電帶來的高發熱問題,現在的旗艦手機都用上液冷散熱了,而在三四年前,散熱大法就是一塊石墨貼,再早,啥也不貼,因為芯片性能低,耗電、發熱也低,芯片自己能硬扛過去。

但芯片設計大廠們懶得說破這個秘密,一方面說多了會引起市場誤解,另一方面,芯片性能提升必然伴隨總耗能的提升,這是避免不了的,所謂馬兒能跑也得能吃。


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魔鐵的世界


這是個頗為有趣的問題!

我們以驍龍730處理器為例,它的宣傳相比驍龍710,使用8nm工藝,第四代Kryo架構,因此CPU單核性能提升38%,功耗降低10%!

注意這句話的幾個點:

* 工藝製程提升,架構更新

* CPU性能提升,功耗降低

這兩個點很有意思,CPU性能的提升是因為用了全新的架構;功耗的降低是因為更新的工藝製程。可是你會發現,它的電池續航能力並沒有提升多少。

這是什麼原因呢?CPU性能提升,自然需要消耗更多的電量,然而為了平衡這種情況,處理器都會不斷使用新的工藝,將處理器的性能提升情況下,控制它的耗電。單純的比較某一個方面,確實CPU和功耗都有改變。

手機一天一充的重點並不是手機的處理器影響多少,關鍵還是電池。沒有攻克電池問題,即使再厲害的處理器,降低的是也是能耗比,也只能起輔助。

對於我們長時間手機不離手的網友們,如果說除了電池耗電是一方面,另外屏幕耗電也是令手機一天一充的一個原因。(在這個網絡時代,讓我們合理利用手機)


醉星晨904110110


這是因為每一代手機處理器推出後,廠商都會盡力宣傳新產品的優勢,比如說7nm工藝比10nm工藝做出來的芯片更省電,發熱更低,但是這是建立在架構相同,性能相同的條件下,比如說在10nm工藝下做了一個功耗100w的芯片,如果以同樣的架構和規模使用7nm工藝,那麼這顆芯片功耗可能只有60w,但是如果一邊使用7nm工藝一邊增大芯片規模和性能呢?所以總體功耗還是差不了多少。

手機處理器的進步依靠架構升級,頻率提高和工藝進步,比如說麒麟970如果只是升級到7nm工藝來打造,功耗發熱肯定會大大降低,手機續航能力也會增加,但是這樣麒麟970的性能就沒有變化,停滯不前就是退步,所以麒麟980就必須在使用7nm工藝的同時提高頻率,增大芯片規模,從而使芯片達到更強的性能,這樣才會有更強的市場競爭力。

一顆芯片在性能和功耗兩方面是需要追求平衡的,任何一方面失衡都可能導致芯片失敗,過去的高通驍龍810/820就是因為功耗發熱過大而失敗的典型,但是如果做出來的芯片功耗過低,也可能會造成性能太弱而沒有競爭力。由於手機電池技術短時間不可能突破,所以芯片功耗的發展趨勢還是穩中有降,未來很長時間內,我們的手機恐怕還都是一天一充。


嘟嘟聊數碼


耗能和性能一直是衡量一個處理器好壞的重要指標。低耗能高性能的處理器我們認為是很好的處理器。

就拿蘋果處理器來說,蘋果在本月11日發佈了最新款處理器A13,A13cpu擁有兩個高性能核心和4個效能核心,在性能上相比於上一代處理器A12提升約20%,耗能相比上一代處理器提升30%,同時採用目前最先進7nm EVU工藝製程,整塊芯片集成85億個晶體管。



可以看到,無論是蘋果還是華為還是其它手機廠,每當發佈最新款處理器時總喜歡和上一代做比較,性能提高多少以及能耗降低多少等等。

在這裡耗能降低說的是比如完成相同的任務所用的功耗多少或者在相同功耗下能完成任務的多少這樣一個概念。

儘管新款手機處理器耗能較上一代降低百分之多少,但是這是基於實驗室數據來的。在實際操作中耗能會納入很多因素,比如就單個應用來看,在你最新款處理器上一次點擊打開執行這個命令所需要的功耗確實是小於老款處理器的,但是在生活中你可能不僅僅只進行這一項操作,隨著你每天的操作頻率、使用習慣的不同,新款設備一天的累積使用耗能從整體上來說還是與老款設備不大,除非處理器真的很耗能。



耗能除了和處理器有關,還和其它因素有關,比如屏幕素質。就拿iphoneXR和iphoneX來說,儘管處理器都為A12,但由於iphobeXR採用功耗明顯低於iphoneXOLED的LCD屏幕,因此也使得iphoneXR稱為當時最長續航的手機。

因此,儘管功耗降低,但是依據個人使用頻率、使用習慣等,再加上其它一些高耗能硬件比如屏幕、網絡等,會使得新舊款設備使用不會有明顯的區別。


科技Joy


這就好比工資再漲,房價也在漲,工資增長的速度趕不上房價增長的速度 會感覺錢不夠花 , 每一代的處理器在上一代的基礎上都有所增長,工藝製程更先進,功耗更低 ,運行頻率更快 但是同時增長的也有手機系統的體積,軟件的功能,APP也在的進行版本的更新迭代 例如王者榮耀剛開始第一個安裝包800M左右,現在安裝包已經是1.6G了,畫質更精美,模式更多,還增加了高幀率模式

所以在主觀感受上 處理器並沒有什麼長進,其實 這是一種錯覺





陳貳某


出現這個問題是因為手機屏幕性能的提升和運行軟件的數據量增加,這兩個方面對電量的消耗抵消了處理器(CPU)性能的提示,甚至超過了處理器性能的提升(不要忽略電池也在進步和手機使用更大容量的電池)。

手機屏幕更耗電了

現在主流旗艦使用手機屏幕都是OLED了,雖然OLED屏幕會比上一代LCD屏幕省電點,但是也抵不住手機屏幕越來越大啊,在相同條件下屏幕尺寸越大越耗電這點大家應該也能理解。所以CPU因性能的提升而降低的能耗被屏幕吃掉了一部分。

知識擴展:為什麼OLED屏幕比LCD屏幕更省電

OLED屏的發光原理是可以只讓需要發光的地方放光,不需要發光的地方它就不發光同樣也就不會耗電,而LCD屏發光靠的是背光板,所以不論需要顯示的是哪個區域屏幕的背光板都會工作同樣也需要耗電的。

手機軟件更耗電了

大家有沒有發現現在APP的功能越來越多了,而且畫質越來越好(特別是遊戲類APP),但不可否認的是現在運行APP需要CPU處理的數據量越來越多了,這樣就會導致CPU需要消耗更多的電能來滿足APP的運行。


為了方便大家理解我們舉個例子:CPU1 每秒鐘處理1M的數據消耗0.01瓦的電能,現在有款新的CPU2比CPU1性能提示了20%,每秒鐘可以處理1.2M的數據而還是消耗0.01瓦的電能。也就是說CPU1 消耗0.01瓦電能可以處理1M的數據,而CPU2消耗0.01瓦可以處理1.2M的數據,現在可以得出在處理相同數據量的情況下CPU2可以更省電。那麼如果一個APP沒升級前運行它只需要處理100M的數據量,而現在為了提升它的功能和畫質運行它需要處理120M的數據。假如APP沒有升級前使用的是CPU1運行它需要消耗0.1瓦電能,而APP升級後使用的CPU2運行它同樣需要消耗0.1W電能。(此舉例只是為了方便大家理解,專業人士勿噴啊)

現在大家應該明白你手機裡面的APP越來越耗電了,CPU因性能的提升而降低的能耗它也是吃掉一部分。


贏在當遐


怎麼講呢?非智能機時代,有的手機甚至一個月不用充電,但是到現在一天幾充很常見,甚至電池是之前的幾十倍,有的甚至往5000毫安上走。

當然別忘了,現如今手機功能是之前不能比擬的。

大屏幕需要耗電,後臺各種服務需要耗電,各種傳感器需要耗電,至於玩遊戲啥的就不用說了。

至於廠家提到的工藝提升,功耗降低,講道理應該續航上有提升才讀。

可是別忘了,手機上的傳感器越來越多,ui啥的越來越好,而且所謂的工藝提升,功耗降低,一般指的是處理器。

在工藝相等的情況下,我們會發現越高端的處理器越耗電,這是為啥呢?

因為越高端的處理器,意味著就算在正常運行時,其CPU頻率也要比同工藝的要高,更加耗電。

這就好比大人和小孩,大人走得快,小孩走得慢,但是走完同一段路,大人需要的時間更短。在體力一樣帶我情況下,假如路足夠長,顯然大人會先趴下。

速度對於CPU來講就是運行頻率,所以進步是不代表續航的提升,畢竟能量守恆在那裡。


創客貼沒有膠


呵呵,處理性能提升了……App功能越來越多了!

你們可以看到App三天二頭要你更新,更新後耗電量就增加了!

這和微軟、英特爾關係一樣,還有遊戲公司介入!其實大多數電腦都是太高配置,辦公電腦、WinXP夠用、需要什麼配置?然後微軟、英特爾、各軟件開發商、遊戲公司互相協作淘汰大家用的好好的電腦!

就象衣服一樣,出個新款……讓大家舊衣服扔掉!


新晴辛靜


每次的處理器新品發佈上面,我們總是聽到說,新一代處理器比老一代處理器,通過工藝提升、改變架構等其他方式,功耗下降很多,並且手機的電池似乎也是越來越大了,但是消費者總是感覺,自己好像使用起來,還是要每天一充,是不是商家在騙我們消費者?答案是,並沒有。

能耗比

首先我們瞭解一下,能耗比的概念,通俗的講,能耗比指的是,相同的運算量,所消耗能量的大小,當然,能耗比越低,說明處理器的性能越好了。

為什麼還是一天一充

雖然處理器的能耗比做的越來越低了,但是我們手機上面的不管是硬件部分,還是軟件部分做的是越來越複雜了,比如說,屏幕的分辨率是越做越大,照片的處理算法是越做越複雜,這樣的情況下面,同樣是拍一張照片,手機內部的處理過程計算量是成倍增加的,這些對用戶來講,都是不可見的。

小結

正是因為處理器的不斷提升,能耗比的不斷下降,我們的手機才能做得功能越來越好了。


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