NOKIA手机CPU架构分析

6600等机的CPU由于过于古老,在此不讨论
rowSAj7ENv!~N0      从6630开始使用,在现在N73 N70 N72 N71等机用的是ARM9架构的德州仪器OMAP1710 CPU,频率220MHz,以下称为方案一友商社区$i-JC)\vn9U#r0D4kLG
      N93 N93i N95 E90等强机使用的是ARM11架构 OMAP2420,频率330MHz,以下称为方案二友商社区kWt|
D'n%c
      N76 6610N 5700 6120C 6290等新出的NOKIA机子,使用ARM11架构 Freescale MXC300-30,称为方案三友商社区 zjeh.@gjE

      N93 N93i N95 E90等机不是一般能承受得起,在本文,重点讨论方案一和方案三友商社区_SZU^
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Dzl5`KI0      在NOKIA的网站上,我们可以了解到方案一的CPU信息是
Z!p"m7y]*uck4~0      Dual CPU
IVJ"O%y7V2[0u0      CPU Type: ARM 9友商社区-{ZH6s}T+l
      CPU Clock Rate: 220 MHz

K0^~aR(S0      而方案三是友商社区P-w,a`NSz
      Single CPU
W^xu'xx0      CPU Type: ARM 11
#G2Nl9V.CoW0      CPU Clock Rate: 369 MHz友商社区6Kup zE1I1~

      关于这两个CPU的争论相当多,尤其是最近N76 5700等新机的速度相当快,得益于高CPU频率,但看了CPU信息后,大家都会产生疑问:友商社区:N5zc:_y|9k k g
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5k u(M9Gd8eiUB0      方案一是Dual CPU,方案三是Single CPU,从字面理解就是方案一是双核,方案三是单核,刚公布此消息时,不知其中道理的网友甚至还抱怨怎么换成单核的呢?本来已经够慢了,以后还要更慢?

      在官方得到了解释(在GOOGLE找到,由于是E文,这里我给大家大概讲下意思)友商社区 Oq)M*S"^
      The"dual-CPU" in the case of N71 means that theres _disibledevent="TEXT-DECORATION: underline" href="http://detail.zol.com.cn/desktop_pc_index/subcate27_list_1.html" target=_blank>电脑用的双核CPU

      这不像电脑上的双核和单核的关系,OMAP1710CPU,有一个核心运行在220MHz,用于处理手机的用户界面,多媒体应用,JAVA等等之类的应用(这里相当于电脑的CPU的功能),另外一个核心用于处理网络数据(也就是电话功能,打电话,发短信之内的,上网/3G也应该包括,但肯定不处理WIFI数据)

      也就是说,OMAP1710是3G时代NOKIA采用的CPU,用此CPU的必有3G版本,以前的旧CPU机是没有3G的

      这样的好处是无论你运行多大的软件,占用了多少CPU资源,都不会影响到接电话这样的手机最基本功能友商社区%U!N0QC!N-P5L{

      再来看看 Freescale MXC300-30,方案三,从卖ARM芯片的网站上找到的介绍

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_*I(n'h_ h{*[0     MXC300-30:3G手机用单核调制解调器处理器,能提供完整UTMS平台的,包括组合了基带和应用处理器,RF,功率放大器和功率管理,高达250MHz的StarCore SC140 DSP,高达532MHz的ARM11应用处理器,四波段GSM850/900/1800/1900MHz,WCDMA三波段850/1900/2100MHz,UTMS数据速率: DL 384Kbps,UL384Kbps,HSDPA 为1.8Mbps(DL),GSM EDGE无线电接入网络(GERAN)数据速率(最大): DL236Kbps,UL 118Kbps,GPRS/EGPRS(EDGE)时隙,高达Class12(4d/4u),最适合的开放式操作系统如Linux和Symbian,不需要增加任何的处理器或加速器,用于GMSK的单天线干扰消除,集成了图像处理单元(IPU)视频加速器,无线连接特性包括支持A-GPS接口,蓝牙接口,以及支持无线LAN 802.11a/b/g接口和DVB-H接口,处理器可用在各种手持设备如MP3播放器,手持DVD播放器或数码相机成为全功能的智能移动蜂窝设备友商社区'?eI)rX

.v2OF6D z)W_6u[0      由此可以看出,FreescaleMXC300-30是一个物美价廉的好U,一个CPU解决大部分问题,且频率高,价格便宜而且相当的省电,比OMAP1710省电得多.而且是相当的多(在另外一份介绍中讲到),这就可以解释为什么N76在369MHz的频率700mA/h在电池下能够正常使用差不多2天,追得上拥有1100mA/h的电池CPU频率只为220MHz的N73.NOKIA用此CPU的目的就是为了降低成本友商社区f+o)X:k.]3dn
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      看上去MXC300-30一切都美好

R~(|,k/O0      但事实上呢?友商社区s \'{,SO
EI6DX

U&Ks LX(W*Ke0      很多人说MXC300-30性能不高,只是跟OMAP1710差不多,又说它单核比不过双核(这个问题前面已经说了,根本不是这样),反正就很多批判的话语.但是,从测试数据来看,N76,5700等机的性能全面超越N73,有些项目超了一倍(具体请看太平洋的评测)因此,单从性能来说,方案三的性能远超方案一毫无悬念

      不过不排除N76,5700等机型用的Symbian 9.2 FP1系统做的优化,但是从测试数据上分析,即使N73搭载Symbian 9.2 FP1,性能与N76还是会有差距

      那究竟方案三有什么不好呢?友商社区;m Z!^K7g+G

      这个问题也困扰了我好久,终于在一个小论坛看到了一个用户对N76的抱怨,让我茅塞顿开

      那个人说:N76好快啊,但是播放MP4视频时很卡,在N73上都不卡,3GP没有此问题

~&gB8c5y0L D0      大家再看看这张图,对比用方案三的6290和方案一的N73

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n|"H }5`~/g:?0(大小0k)友商社区!X~)D ^T

~"Hw j"~-P"odg;P0      大家可以看出6290是缺少AAC的硬支持的友商社区l-V n%r/NM-b

7H%kGU D3k-X9f:vM0      因此可以知道MXC300-30这个CPU是没有AAC的硬解码的,要播放AAC,就要用到CPU去解码,消耗CPU资源,而N73是不需要的!(硬解码的好处是芯片内直接内置解码器,而不需要CPU去解码,就像现在的显卡硬解HDTV一样,CPU资源消耗奇低)

P1YHN~xN~0      结合论坛上的教程,很多论坛教大家压缩MP4时都推荐用AAC音频编码,而3GP则多数不用AAC友商社区+T?#c+i'Zi

      因此结论很明显:用AAC作为音频编码的MP4格式在N76上友商社区qD;sd3A3F-y;z
T+F
消耗过多CPU资源,导致播放不流畅!友商社区%M4JasXBVv

l_2~8WgVK0      这样思路就很清晰了,MXC300-30是频率制胜,少了增加成本的很多解码器,少了专用于电话功能的DSP,因此能在低成本下实现高速度

      而OMAP1710更注重应用,多媒体等方面,为了成本,NOKIA在中端机中使用220MHz频率.事实上可以证明,OMAP1710的通话质量,网络质量,音乐播放效果上是比MXC300-30要好,而MXC300-30在性能上远超OMAP1710,而且更加省电友商社区U9R"xON"^%t

Ih&L5Uq|!Z0      不过让MXC300-30的机拥有好音质也不是没有办法,像5700内置一个专用音乐DSP处理音频(我认为是wolfson的),音质会很好因此音质的比较是5700>N73>N76,扩展一下就是 有专用音乐芯片>OMAP1710>MXC300-30

      在总结之前,这里多说两句

+M]_&X aT(a+g0      1.很多人去测N76,5700的CPU频率时,有的人测到369,有的人测到420多,其实MXC300-30这个CPU是可以变频的,当初发布时就已经说了此CPU在工艺上的进展能使它的频率达到1GHz(现在当然不可能啦),更深入的现在无法了解,反正大家先知道MXC300-30是可以变频的

"Qd(d|+T6[xD0      2.还有大家如果看了评测,可以发现N76在拥有40多M运行内存的情况下性能比只有10多M内存的5700高不了多少(在以前内存增大对S60机的效果是很明显的),这又是为什么呢?
,Ip(e(XJ P0      在NOKIA那里,我们找到了答案
b T6[1mqg!S n0      (E61用OMAP1710,E62用未知的CPU,虽然不是MXC300-30,但是从数据上看跟MXC300-30相当类似,应该也是Freescale的产品,而且XIP(以下讲到)的好处显而易见,MXC300-30应该也有XIP,虽然现在没有直接证据)

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?)P5]0      In the NOKIA E61 the applications must be loaded tothe RAM for execution, whereas in the NOKIA  E62 they can be directlyexecuted from their permanent locetion in Flash memory. Also the memorytypes are different between the two. So even though the NOKIA E61 andthe NOKIA E62 look the same, the internal HW is different, whichaffects the performance and characteristics.

F-I+_$\"E\*a,^3]0      NOKIA E62 (and NOKIA E50): Single chip design /ARM9 235Mhz / 32MB SDRAM / 32 NOR + 128 NAND Flash / with XIP (eXecuteIn Place) support (execution from Flash)友商社区4u5pi&Y8A5b:j$Q

      NOKIA E61 (and NOKIA E60, NOKIA E70): Dual chip design (with separate chip for cellular modem)

x.{N.o,T5?9UCE'e0      Details of the application side chip: ARM9 220Mhz / 64 DDR SDRAM / 128 NAND Flash / without XIP (must be loaded to RAM) 

       以上内容总结一下,就是E62有XIP,而OMAP1710没有XIP,XIP的用途就是让CPU能够直接从储存卡中读取数据,而不用将数据先复制到运行内存,再由CPU处理,因此OMAP1710对内存依赖大,经常可以听到有人说N73会提示内存不足,而新CPU的机型还没有人说试过内存不足友商社区JmCFm#MK

`\4IN8{tU/P0       结合N76跟5700的性能差距不大的事实,我们有理由相信MXC300-30是有XIP的,因此N76的大内存主要目的应该是能同时运行更多的程序

       3.在MXC300-30的介绍文章中提到,MXC300-30最多能支持200象素的摄像头,这就可以理解为什么6290,N76,6110N,5700,6120C等机都是200象素的摄像头而不是更高了,当然,你说加个什么东西能够让它支持更高象素我不敢肯定,但是这样就不太符合NOKIA采用MXC300-30的初衷(降低成本)友商社区QPX)q;d
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       总结:
{)\E:wnsA8U0       方案一优点在于多媒体能力强,对于手机的基本功能:电话功能做得更好,虽然是dualcore,但是实际用起来就是单核,跟方案三一样,能够支持高象素得摄像头,基本除了慢没什么缺点.方案三优点在于速度快,相当的快,成本低,省电(很省电),缺点就是多媒体能力差,不能支持高象素摄像头友商社区K)['U4q/S.x%k.K8j2o

#OR'n,|+?9` tp'x^0       PS:N95等机型所用的OMAP2420跟OMAP1710是一个系列的,除了以下几点都跟OMAP1710差不多,好处相当明显
:Y7qd%y[)TG @G0       1.频率为330MHz,很快,但是没有MXC300-30快,也不能变频,不知道有没有XIP友商社区 H ?Z6P$Y+]L
       2.内置3D加速器,在JAVA 3D的测试中能拿到900多分,N76只拿到200多,N73只有100多,因此N76虽然2D性能比N95好,但是3D性能差一大截,就在于这个,而且支持OpenGL特效(天啊)友商社区/~
f1{#J*g;Q
       3.支持更高的分辨率,更高的摄像头象素(还没有体现)
)z\;mhJ0       4.等等之类的

       因此我估计,以后NOKIA高端机会继续用OMAP2420甚至以后更高的型号,中低端则用MXC300-30,这样S60在全面迈进Symbian 9.2 FP1后就全部都变快了,S60开始进入黄金时期

N?T8\:pa9B0        另外，最新发布的N81也是用方案三的，因为NOKIA要把N-Gage推广到全N系列(包括以前),用方案二很难推广,而且方案二成本高,部部都4000多以上
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