移动处理器和台式机处理器有什么区别？

注意：在写此答案时，假设要比较的CPU大约在2006年至2015年之间由商业上可用的Intel，AMD和基于ARM的SoC组成。我想在这里提供一个非常具体且“有形”的答案，同时还要涵盖两种最广泛使用的处理器类型，因此我做出了一堆假设，这些假设在绝对通用的CPU设计中可能是无效的。如果您有nitpicks，请在共享它们之前牢记这一点。谢谢！

让我们直言不讳：MHz / GHz和内核数不再是任何两个任意处理器相对性能的可靠指标。

即使在过去，它们充其量也是可疑的数字，但是现在有了移动设备，它们绝对是可怕的指标。我将在稍后的答案中解释在何处可以使用它们，但现在，让我们谈谈其他因素。

如今，比较处理器时要考虑的最佳数字是散热设计功率（TDP）和功能制造尺寸（也称为“晶圆厂尺寸”（纳米-nm））。

基本上：随着散热设计功率的增加，CPU的“规模”也会增加。想一想自行车，汽车，卡车，火车和一架C-17货运飞机之间的“比例”。TDP越高，意味着规模越大。MHz可能会更高，也可能不会更高，但是其他因素（例如，微体系结构的复杂性，内核数，分支预测器的性能，高速缓存的数量，执行管道的数量等）在较大的情况下往往更高。规模处理器。

现在，随着晶圆厂规模的减小，CPU的“效率”提高了。因此，如果我们假设两个处理器的设计完全相同，但其中一个缩小到14nm，而另一个缩小到28nm，则14nm处理器将能够：

• 执行至少与更高晶圆厂大小的CPU一样快；
• 用更少的功率这样做；
• 这样做时要散发更少的热量；
• 为此，请使用较小的芯片物理尺寸。

通常，当像英特尔和基于ARM的芯片制造商（三星，高通等）的公司减小晶圆厂规模时，它们也往往会稍微提高性能。这确实妨碍了他们可以获得多少功率效率，但是每个人都喜欢他们的东西运行得更快，因此他们以“平衡”的方式设计自己的芯片，从而获得了一些功率效率增益和一些性能增益。在其他极端，他们可以使处理器正是为高耗电上一代，但斜坡上升表现了很多; 或者，他们可以使处理器正好以相同的速度上一代，但通过降低功耗很多。

要考虑的主要点是，当前一代的平板电脑和智能手机CPU的TDP约为2至4瓦，而晶圆厂的大小为28 nm。甲低端从2012台式处理器具有至少45瓦特的TDP和22nm的晶圆厂大小。即使平板电脑的片上系统（SoC）已连接到A / C主电源，因此不必担心功耗（节省电池），四核平板电脑SoC也会完全失去每一个CPU基准到运行在较低GHz的2012年低端“ Core i3”双核处理器。

原因：

• 所述睿i3 / i5 / i7的芯片是MUCH大（在晶体管数，物理的管芯面积，功耗等方面）比片剂芯片;
• 即进入台式机芯片关心MUCH约节省功耗更低。软件，硬件和固件的组合会严重降低移动SoC的性能，从而延长电池寿命。在台式机上，只有在这些功能不会显着影响高端性能时才实现这些功能，并且当应用程序要求高端性能时，可以一致地提供这些功能。在移动处理器上，它们通常会实施许多小“技巧”​​来丢帧到处乱丢等等（例如在游戏中），这通常是肉眼看不见的，但可以节省电池寿命。

我刚才想到的一个简单的类比：您可以想到处理器的“ MHz”，就像车辆内燃机上的“ RPM”表。如果我将摩托车的发动机转速提高到6000 RPM，这是否意味着它可以比火车的16缸原动机在1000 RPM时承受更大的负载？不，当然不是。原动机的功率约为2000至4000马力（此处为示例），而摩托车发动机的功率约为100至200马力（此处为示例，这是有史以来最高功率的摩托车发动机，刚超过200 hp）。

TDP比MHz更接近马力，但不完全相同。

一个反例是将2014年型号“ Haswell”（第四代）Intel Core i5处理器与高端AMD处理器进行比较。这两个CPU的性能接近，但是Intel处理器的能耗将减少50％！实际上，55瓦Core i5通常可以胜过105瓦AMD“ Piledriver” CPU。这主要是因为英特尔拥有更先进的微体系结构，自“酷睿”品牌成立以来，其性能就远远超过了AMD。英特尔也一直在加快其晶圆厂的规模，其速度要比AMD快得多，这让AMD尘埃落定。

台式机/笔记本电脑处理器在性能方面有些相似，直到您了解到微型英特尔平板电脑为止，由于功率限制，这些平板电脑的性能与ARM移动SoC相似。但是，只要台式机和“全尺寸”笔记本电脑处理器继续逐年创新（似乎有可能），平板电脑处理器就不会超过它们。

最后，我要说的是，MHz和内核数并不是完全没用的指标。在比较以下CPU时，可以使用这些指标：

• 属于同一细分市场（智能手机/平板电脑/笔记本电脑/台式机）；
• 具有相同的CPU代数（即，仅当CPU基于相同的体系结构时，这些数字才有意义，这通常意味着它们将在大约同一时间发布）；
• 具有相同的晶圆厂规模和相似或相同的TDP；
• 比较它们的所有规格时，它们主要或仅在MHz（时钟速度）或内核数方面有所不同。

如果任何两个CPU（例如Intel Xeon E3-1270v3与Intel Xeon E3-1275v3）均符合上述条件，则仅通过MHz和/或内核数进行比较即可为您提供区别的线索性能上的差异，但差异将比您在大多数工作负载上预期的要小得多。

这是我在Excel中制作的一张小图表，用于说明某些常见CPU规格的相对重要性（注意：“ MHz”实际上是指“时钟速度”，但我很着急；“ ISA”是指“指令集”架构”，即CPU的实际设计）

注意：这些数字是根据我的经验得出的大概数字，而不是任何科学研究。