为什么28纳米技术的CPU大幅领先于竞争对手?
小米手机2的CPU采用了业界最先进的28纳米工艺制程，而当前主流CPU的工艺制程则为40纳米。工艺制程的标志着集成电路的精细度，制程数量级越小，也就意味着在单位有效面积内处理器主板上容纳的晶体管数量越多，CPU的性能自然也就就越高。此外，更先进的制程还拥有更小的耗电和发热量，因此小米手机2的28纳米技术CPU是大幅领先于竞争对手的。
个个架构有什么区别
能支持智能系统的ARM核心有以下几类：

ARM9：指令集ARMv5，5级流水线，1.1DMIPS/MHz
ARM10E：指令集ARMv5，intel获得授权后发展的，如PXA270，PXA210系列，6/7级流水线，1.35DMIPS/MHz
ARM11：指令集ARMv6，8级流水线，1.25DMIPS/MHz
Cortex-A8：指令集ARMv7-A，13级整数流水线，超标量双发射，2.0DMIPS/MHz，标配Neon，不支持多核
Scorpion：指令集ARMv7-A，高通获得指令集授权后在A8的基础上设计的。13级整数流水线，超标量双发射，部分乱序执行，2.1DMIPS/MHz，标配Neon，支持多核
Cortex-A9：指令集ARMv7-A，8级整数流水线，超标量双发射，乱序执行，2.5DMIPS/MHz，可选配Neon/VFPv3，支持多核
Cortex-A5：指令集ARMv7-A，8级整数流水线，1.57DMIPS/MHz，可选配Neon/VFPv3，支持多核
Cortex-A15：指令集ARMv7-A，超标量，乱序执行，可选配Neon/VFPv4，支持多核

决定处理器性能的是mips值，即每赫兹处理多少个百万级指令。cpu频率只是正常工作时的时钟率，1秒内该cpu在交流电路下振荡了多少次而已，准确的CPU性能判断标准应该是：CPU性能＝ipc（CPU每一时钟周期内所执行的指令多少）×频率（MHz时钟速度），即cpu一秒内经历了多少个振荡周期，而每个振荡周期运行了多少条指令。
手机cpu九成是arm架构，arm架构分不同的代数，如诺基亚500的是arm11架构 1ghz，moto的xt615是cortex a5架构，中兴u8800+的基于cortex a8架构修改的scorpion架构 单核1ghz，魅族mx的是cortex a9架构的双核1ghz，而化为p lte的是基于cortex a9架构的krait架
构。每个不同的架构都有固定的dmips值，每个cpu也有各自不同的dmips值，即每cpu每秒每赫兹完成的整数指令数，单位是mips/mhz，一般以此来对比不同cpu的性能，同时手机cpu也以此为标准对比电脑cpu性能。

arm11架构的dmips理论值是1.2mips/mhz，a5架构是1.6mips/mhz，scorpion架构理论值是2.1mips/mhz，a9架构是2.5mips/mhz，krait架构是3.3mips/mhz.

那么就可以算出每个cpu的性能：
诺基亚500的飞思卡尔ms455是arm11架构1ghz=1.2x1000=1200mips
xt615的高通msm7227a是a5架构800mhz=1.6x800=1280mips
u8800+的msm8225=2.1x1000=2100mips
魅族mx的exynos4210=2.5x2x1400=7000mips
华为p lte的msm8960=3.3x2x1500=9900mips

也就是说，看起来都是1ghz，但是华为u8800+的实际cpu性能是诺基亚500的1.75倍
把处理器比作建房子,指令集就好比地基,比如ARMv6 v7.而架构就是建好的楼房,比如A8 A9 A15,处理器厂商能从ARM公司获得这两种授权,然后自己再稍加工。
流智能手机芯片有哪些?
    想必大家还记得高通对自己芯片新的命名方式吧？其中Snapdragon S4芯片是较高阶的一个。市面上智能手机采用的芯片组让人眼花缭乱的，尤其是Android手机，其硬件发展迅猛无比。到底它们有什么特点，让笔者和大家一起探讨一下，纯粹的技术分析很容易让人眼晕，当然结合实际产品会更有说服力一点。
    现阶段无论是智能手机还是平板电脑，芯片都属于4X纳米制程，不同的是制造商——AMD拆分出来的半导体企业Global Foundries，三星，台积电（TSMC）以及联华电子公司（UMC）。明年开始的芯片将会较多为28纳米工艺制程（更好的性能及节能表现）。市面上采用比较多的芯片有高通的Snapdragon系列（由低到高分为S1，S2，S3，S4），主要为HTC手机，国内的中兴、华为以及小米等；Nvidia的Tegra2，代表机型摩托罗拉Atrix ME860；德州仪器TI的OMAP系列芯片，代表机型LG Optimus 3D，里程碑3等。在最近，MT6573解决方案也开始涌现。 
    下面这个图表展示了11年已面世/12年年即将面世的各芯片厂商产品： 


2011/2012年主要手机芯片厂商产品表
    其实除了德州仪器的OMAP 5（2012年下半年）以及高通的Krait CPU，其他厂商在可预见的时期内并不会采用新的微架构。更进一步，如果把目光仅仅放在2012年上半年的话，高通是唯一一家在通过采用新架构来优化每个核心表现的芯片厂商。其他厂商都是在通过增加核心数量，例如NVIDIA，以及时钟频率来提高芯片性能。这很容易让我们联想到PC工业，一般来说即便是增加核心数或是提高频率，也早晚会遇到难以克服的性能瓶颈。 
    因为有ARM架构授权，高通能够在自制的基于ARM指令集的架构上设计芯片。这和拥有X86架构授权但自行设计芯片的AMD比较类似。实际上高通也是唯一一家能够这么做的芯片厂商。自制芯片的优势很明显，就是能耗和性能表现要比原先好一些。弊端就是需要较长的研发时间和较多的投入。 
高通Scorpion PK Cortex-A8
    我们通常提到的Scorpion（天蝎座）便是高通的第一个Snapdragon CPU。某种意义上讲，它就是优化版的ARM Cortex-A8。Scorpion整体来讲是Dual-issue，in-order的CPU，
目前最高规格为1.5GHz，双核心。像小米手机，以及HTC灵感（Sensation）都是采用了高通Snapdragon S3x86架构和arm架构区别芯片，时钟频率分别达到了1.5GHz以及1.2GHz，且为双核心，他们都是基于Scorpion的高规格MSM8260的分支。 
    在2009年到2010年间，高通的Scorpion曾经是主流手机CPU架构中的佼佼者，但在今年，随着双核Cortex A9架构的Tegra2以及德州仪器芯片的出现，高通芯片开始在性能表现方面遭人诟病。为什么这么说呢？我们可以结合之前评测过的一些产品来说话。 
    Samsung GALAXY S Ⅱ采用Exynos 4210 1.2GHz双核CPU，摩托罗拉Atrix ME860采用Tegra2 1GHz双核处理器，LG Optimus 3D采用德州仪器OMAP 4430 1.2GHz双核CPU，HTC Sensation采用高通S3芯片——MSM8260 1.2GHz版本的双核Scorpion CPU。让我们通过QA以及Linpack跑分结果截图来比较下各自的性能：

 
Samsung GALAXY S Ⅱ
 
摩托罗拉Atrix ME860
 
LG Optimus 3D
 
HTC Sensation
    结果比较明显，高通Scorpion确实在总体性能方面要落后于其他两家芯片厂商的产品，但是差距并不是那么明显，但在浮点运算上，高通的Snapdragon S3取得了第一名。原因很简单，高通Scorpion基于Cortex-A8优化而来，其他双核芯片则是未经修改的Cortex-A9核心，但我们要知道，高通的优势集中在其他方面——例如能耗较低以及高集成度（甚至直接对通信模块加以集成）。其实高通Snapdragon S3中的“S”正是System（系统）之意，其集成度很高。
    在即将开始的2012年，高通也许能够再复当年之勇——它将是第一个推出全新微内核架构以及量产28纳米工艺制程芯片的厂商。高通的下一代芯片也将会第一个整合LTE通信模块，这将会时届时面世的高端手机都具备LTE高速网络能力，甚至下一代芯片对移动的3G网络TD-SCDMA直接提供支持，同时电力消耗方面也比现阶段4x纳米级解决方案好一些。下面我们来讨论下这个Krait架构和其他芯片架构的特点对比，以及性能预期。 
Krait性能预期
    Samsung GALAXY S Ⅱ是首款采用Orion双核处理器的Android手机，它采用了45纳米工艺制程，两个1GHz ARM Cortex A9核心提供了强劲动力，每个核心拥有32KB数据缓存和32KB指令缓存，性能优化交给芯片组另外配的1MB的二级缓存完成。
    Nvidia Tegra2同样配备两颗ARM Cortex-A9核心处理器，同时整套芯片集成了专利技术GPU芯片,1080P视频解码功耗低于100毫瓦，而同级别的芯片解码1080P视频功耗接近1W。在图形处理方面的出表现离不开Nvidia的专业图形处理芯片GPU。这是Nvidia的强项。整块Soc芯片在功耗方面比较出。
    Krait是高通新一代Snapdragon、也就是Snapdragon S4的核心。Krait在Scorpion的基础上加以优化，确实给了它一剂实实在在的肾上腺素。下图是Snapdragon S4的基本架构，左边是调制解调器子系统（包括LTE、GPS、Wi-Fi等无线通信模块都位于此），中间是多核心子系统（两个Krait CPU，一级/二级缓存，右侧是多媒体子系统（包括Adreno225 CPU，音频视频硬件解码芯片，多媒体处理中心等模块都位于此）。


Snapdragon S4架构

Krait与原生的ARM Cortex-A8/9对比
 
Krait给了Scorpion一剂强心针
    高通已经建立起了3-wide，乱序引擎，设计上和过去因特尔的P6比较类似。同时源于A8的架构又和旧款的奔腾接近，可以说Krait将会我们带入了PC上的奔腾II时代。
    注意wider前端和OoO（乱序执行）引擎，Krait因此要比因特尔的Atom芯片架构表现更好。没错，你会在2012年的智能手机上感受到比第一批迅驰笔记本更棒的速度。
性能预期和比较： 
    ARM核心的性能通常由DMIPS来计算。作为一个比较传统的整体跑分软件，Dhrystone在过去的PC市场很流行，但后来被更典型的跑分软件所替代。通过比较一些相似架构的芯片的得分我们可以得出一些结论： 
    可以注意到高通Krait得分为3.3DMIPS/MHz，比一个同频率的Cortex A9快了30%，正式版的Krait也比当今市场上绝大部分A9核心快25%左右，30-50%的性能提升期待是有可能实现的。目前无法得到Cortex A15的DMIPS/MHz分数。

高通Krait的DMIPS/MHz得分提升
    关于Krait架构的具体优化项目由于过于晦涩难懂我们就不赘述，只需要明白这些：高通Scorpion CPU=优化版的Cortex-A8 CPU，因此市面上目前的双核高通CPU要比Orion、Tegra2、OMAP44X0（这三个芯片组都采用Cortex-A9双核心CPU架构）在性能上落后一些。高通Krait CPU=优化的Cortex-A9 CPU，新的Snapdragon S4采用双Krait CPU替代原先的Scorpion，理论上同频率下整体性能要比市面上绝大部分A9核心快25-30%左右。