硬件大乱斗 解读Android平板现状和趋势

　　2011年，要问数码市场上最热门的移动智能终端是什么？毫无疑问是智能手机和MID平板。MID平板并不是刚刚诞生的新鲜事物，不过得到大家关注还是由2010年开始的，苹果iPad的诞生，成功开启了MID平板市场的新蓝海，其它IT厂家纷纷跟进，以Android系统为平台，打造了各类特色鲜明的MID平板产品，也令2010年成为Android平板启蒙的元年，进入2011年，MID的硬件设计呈现出更多精彩看点，令很多消费者感到困惑，本文，笔者就针对MID平板的硬件发展现状与趋势进行解读，希望能给各位关注Android MID平板的朋友带来一些帮助。

Android平板强势出击，叫板苹果

一、ARMv7指令集时代 CPU强劲升级

　　CPU（Central Processing Unit，中央处理器），不管对于电脑还是智能手机，都是心脏所在，MID平板也一样，所以CPU性能的好坏，决定着MID平板性能的强劲。当然，与电脑CPU一样，不能表面通过CPU的频率就来决定性能的好坏，更要清楚的了解CPU的架构特性和核心。

ARM目前的处理器核心架构分类

　　目前ARM公司的CPU，凭借功耗较低、成本均衡、架构灵活等特性，占领了绝大多数移动市场的份额，MID平板也大多采用ARM处理器。与英特尔和AMD不一样，ARM只设计处理器，并不自己生产，而是出售授权给第三方厂家生产。正是因为这样，各家都采用了自己的编号来命名，所以CPU型号较为复杂，因此，我们还是可以从芯片架构上来进行区分。

ARM Cortex-A系列处理器对比

　　从图示可以看出，Cortex-A系列是最新的开放式操作系统的高性能处理器，是ARM针对智能手机和MID平板推出的一系列处理器。ARM7、9、11则是经典系列，也就是上一代处理器，其中ARM9、ARM11架构被采用的比较多，有不少中端MID平板的处理器采用这种构架。Cortex-A系列和ARM7、9、11系列最大的区别就是采用了不同的指令集，Cortex-A系列采用的是ARMv7指令集，而ARM11采用的是ARMv6指令集。所谓指令集，通俗的理解就是一种运算方式，是提高CPU运行效率的最有效工具之一。指令集越新，代表这种架构的运算方式更好，性能也就越高，所以，目前最新的ARMv7指令集，相较之前发布的ARMv6、ARMv5指令集有明显提升。

ARM处理器技术特性对比

　　下面，是各类主流MID平板的CPU核心架构所采用的指令集和特点：（注：DMIPS为每秒百万条指令，用来计算同一秒内系统的处理能力，即每秒执行了多少百万条指令。）

　　ARM9：指令集ARMv5，定位于中低端处理器，提供约1100 DMIPS的性能。
　　ARM11：指令集ARMv6，定位于中端通用处理器，提供约1200 DMIPS的性能。
　　Cortex-A8：指令集ARMv7，第一代采用ARMv7指令集的新架构，定位于高端市场，可提供经济有效的高性能，在600MHz-1GHz的频率下，提供的性能超过2000 DMIPS。
　　Cortex-A9：指令集ARMv7，A8的加强版本，并且开始支持多核，可提供800MHz-2GHz的标准频率，每个内核可提供2500DMIPS的性能。
　　Cortex-A5：指令集ARMv7，A9的简化版本，用于取代ARM11，主打低成本市场，在400-800MHz的频率下，提供的性能超过1200DMIPS，暂无产品上市。
　　Cortex-A15：指令集ARMv7，目前最新最强的ARM处理器，暂无产品上市。

主流ARM处理器性能对比

　　可以看出，目前ARMv7指令集的CPU以Cortex-A8和A9为主，两者的区别不同的是，Cortex-A8架构设计之初仅仅考虑单核运算，无法实现多核运算，只能通过提升主频、改进工艺等方式提升性能；而Cortex-A9则是在设计时就充分考虑了单核与未来多核的趋势，可以后期扩展，因此A9架构的处理器，除了单核产品，也可以扩展至双核甚至四核处理器（Cortex-A9 MPCore多核处理器）的。另外，在L2（二级高速缓存）的规格上，A8最多只能支持2MB，而A9则可以支持到8MB，这也在一定程度上提升了处理器的性能，可以说，在最领先的ARMv7指令集内，Cortex-A9代表了目前最领先的架构水平，也已成为MID平板产品的一大流行特征。>>

二、四大系列争霸 GPU革新换代

　　和台式电脑、笔记本电脑一样，一台MID平板光有强劲的CPU是不行的，为了实现优秀的3D游戏&高清视频效果，还要有强大的GPU（Graphic Processing Unit，图形处理器）才行。目前，市场上主流的MID平板GPU已形成ARM Mali、PowerVR SGX、高通Adreno、NVIDIA Tegra 2四大系列，并已实现全面升级。

GPU，让平板徜徉游戏世界

　　ARM Mali系列，是ARM公司官方为了配合ARM处理器而推出的，目前ARM Mali硬件IP有Mali-55、Mali-200、Mali-300、Mali-400 MP和Mali-T604五款。其中的Mali-400 MP，它是世界上第一个符合OpenGL ES 2.0的多核GPU，可从单核扩展到四核，可提供卓越的二维和三维加速性能，最高可扩展至1080P分辨率，同时使ARM在能耗和带宽效率方面保持领先地位；Mali-T604是去年年底刚刚发布产品，暂时无量产产品采用，不过支持DirectX接口，也就是说电脑上的3D游戏更加容易移植到MID平板上；而Mali-300是Mali-400 MP的简化版本。所以在目前量产的产品中，Mali-400 MP的性能是本系列中最高的，代表产品如音悦汇W10、三星Galaxy S2。

Mali-400 MP，主流高性能

　　PowerVR SGX系列是Imagination Technologies公司出品，目前市场上是以第五代产品为主打，PowerVR SGX530/535/540/543MP这些都是是目前市场上比较常见的第五代PowerVR产品，PowerVR SGX系列采用统一架构，支持DirectX 9，SM3.0，OpenGL 2.0，采用TBR渲染模式，支持H264解码等。其中，SGX535被苹果公司的iPhone4和iPad采用；而SGX540性能更加强劲，在三星Galaxy Tab与魅族M9上采用；而SGX543MP作为新一代最强新品，目前已成为苹果iPad 2（SGX543MP2/双核）和索尼NGP（SGX543MP4/四核）的图形内核。

PowerVR SGX540，游戏全能派

　　Adreno系列是高通公司出品，主要是用来配合Snapdragon CPU，目前常见的产品有Adreno200/205/220/300，其中Adreno 220是才发布新品，暂无量产使用；Adreno 300系列是概念产品，据称将于2011年底量产，其性能要达到PS3游戏机的级别；而Adreno 205是目前的主打型号，性能和SGX540基本相当，同样得到了索爱、HTC等品牌的青睐。

Adreno 205，为游戏而生

　　Tegra 2是老牌显卡厂家NVIDIA的力作，其集成的GPU型号虽然不明，但是作为实力强劲的老牌显卡厂家，性能表现的确是一流的，超越了SGX540和Adreno205，在摩托罗拉XOOM、LG G-Slate等产品得以广泛采用，但与新一代SGX543MP相比仍存在一定差距。

Tegra 2，巅峰游戏狂

各类主流GPU性能对比（数据收集于网络，仅供参考）

　　四大系列诸强争霸，终归需要对比分析，就目前来说，主流的GPU排名基本是SGX543MP、Tegra 2、SGX540、Adreno205、Mali-400 MP、SGX535、SGX530、Adreno200，下图是这些GPU的理论性能和一些常见设备的图形理论性能对比。>>

三、平板百家齐放 主流SoC盘点分析

　　SoC系统级芯片的另一个名称是“片上系统”。SoC是一个微小型系统，如果说CPU是大脑，那么SoC就是包括大脑、心脏、眼睛和手的一个系统整体。现阶段的MID平板芯片大部分以SoC的形式存在，一个芯片上集成了通用处理的CPU、图形处理的GPU、内存控制器(memory controller)等等，有些SoC还集成了通讯解码芯片、GPS芯片等，典型代表是高通的Snapdragon系列。严格的说，我们平时所讲的高通QSD8250、德州仪器OMAP 3630、苹果A4等都不是单纯的“处理器（CPU）”，它们应该叫做系统级芯片（SoC）。

　　下面我们来看看目前市场上各类主流的SoC代表：首先是瑞芯RK2818，ARM9+Mali-55，国产方案试水之作，尽管3D性能有限，不过内置可编程视频DSP，视频播放性能很高，可达到720P多格式解码，软件体验可以满足需求，适合于Android MID平板的入门体验。

瑞芯RK2818在国内平板市场仍处于主导地位

　　三星S5PC110/S5PV210&苹果A4，三星为苹果代工生产了A4，因此两类芯片基本类似，在CPU部分，一样是Cortex-A8架构、1G主频，而GPU部分有所差别，A4采用了PowerVR SGX535，而三星S5PC110/S5PV210则采用了PowerVR SGX540，3D性能更加强劲，代表产品三星Galaxy Tab。

苹果A4成为去年最靓的芯

　　晶晨AMLogic AML8726-M，Cortex-A9单核+Mali-400，性能比单核心的A8要好，GPU集成了ARM Mali-400，游戏也很强劲，而视频部分为AMLogic自家的硬解模块，解码能力，流畅兼容1080P高清播放，比一般方案更加偏重视频性能。目前代表产品以音悦汇W10为主，产品性价比较高（8G/999元），属于价格实惠，性能优秀的中端方案。

音悦汇W10引领Cortex-A9流行风潮

　　NVidia Tegra2，采用Cortex-A9双核心设计，频率达到了1GHz，内置的GPU性能颇为优秀，按照NVidia最新的Tegra Zone计划，今后还将推出更多针对NVidia Tegra2优化的大型高清3D游戏，满足高端用户的需求。不过NVidia Tegra2成本较高，目前采用此SoC的主要产品有摩托罗拉的XOOM。

NVidia Tegra2尝试建立硬件-游戏的高速通道

　　苹果A5，Cortex-A9双核+SGX543MP2双核，是iPad 2的主芯片，主频达到1GHz，其运算速度比A4提升50%，而在各类软件测试中，整体成绩则有2-5倍的提升，达到了目前各类产品的高端水平。

苹果iPad 2魅力完全升级

　　三星Exynos4210，最新一代SoC，也就是基于Cortex-A9双核架构，频率1GHz，GPU部分是ARM Mali400 MP（四核），代表产品为三星Galaxy S2。

三星Exynos4210剑指苹果，蓄势待发

　　以上的SoC是目前最具代表性的六类产品，性能有强有弱，针对的也是不同价位市场，其中，瑞芯微RK2818，主要针对800元价位以内的市场，目前市场上已经出现500元以内的产品，简单的程序应用和网络应用基本都能满足，所以这类产品基本是入门级别的。以三星为主的Cortex-A8架构，SoC方案比较成熟，不过多为智能手机采用，性能上虽然没明显缺点，但是用在MID平板上，视频解码能力的症结暴露，而且产品价格仍未达到千元级别。此外，双核Cortex-A9的SoC虽然性能强劲，功能全面，不过售价也是很高，基本也是3000元以上的高端平板采用。

高性能平板的高昂定价距离普通玩家较为遥远

　　相对而言，单核的Cortex-A9，其性能理论上比同频率的A8架构高25%的，而且支持的技术特性更多，配合强大的GPU也能发挥出色的性能，而且双核的A9和单核的A9在目前的实际体验中并不存在2倍的差距（就如台式电脑一样），双核或者多核的CPU尚需要更多软件开发的支持，才能发挥更好的性能。所以，笔者认为，在现阶段Cortex-A9单核与A8单核，将会成为千元级主流市场的最大亮点。>>

四、功能体验更进化 触控&传感升级

　　相对于CPU、GPU、SOC等硬件层面的升级，在触摸屏与传感器方面的升级，无疑更加直观。而说到触摸操作，目前常见的电阻式触摸屏，可以用任何物体来触摸，具有可靠性高、反应灵敏度好、稳定性好、防尘防潮、寿命长等特点，能适应各种恶劣的环境。

电容式触摸屏与A9核心的整合，成为下一阶段新看点

　　而在交互体验方面，大家想必第一时间会想起苹果公司，iPhone的出现，让大家了解了多点触摸和电容屏幕的魅力。iPad之所以能把上网本挤下王座，也正是因为多点操作的电容触摸屏达到了很好的发展，操作的简单和流畅性完全能取代键盘，而且可玩性比起传统平台更高，对于《愤怒的小鸟》这类流行游戏可以实现更好的体验效果。

良好的触控体验，可以显著提升游戏享受

　　基于更好的触摸屏设计，手势操作也将成为今后MID平板的发展方向，手势操作来源于笔记本电脑的触摸板，可通过几个手指的各种滑动、点击、拖曳等动作操作，来完成各类指令，让操作更加便捷，至于手势操作面板的位置也可以让我们猜想下，除了传统的屏幕，也有可能如索尼NGP一样向产品背面扩展。

更加大胆的手势控制，会带来新的应用突破

　　MID平板的屏幕，也是用户体验的一部分，目前小至5寸大到10寸的MID平板市场上都有出售，而且分辨率也是越来越高，目前很多程序都开始针对MID平板进行分辨率优化，如PAD QQ，比一般手机QQ，功能更加强劲，而且也支持QQ群图片接收；还有很多游戏也是针对了MID平板进行了分辨率优化，支持更高分辨率画面，3D游戏的效果提升更加明显，效果更加震撼，搭配更加强劲的硬件配置，正在冲击掌机的游戏地位。

优秀的屏幕设计，让平板体验更上一层楼

　　MID平板的另外一大特点就是各种传感器的加入，让操作性大大提高。其中，重力感应是大家比较熟悉的了，能让屏幕自由旋转，能让游戏操作更具实感（如赛车游戏）。而三轴陀螺仪则是重力感应的更高级版本，同时测定6个方向的位置，移动轨迹，加速度等。随着Android系统的更新，很多MID平板也开始支持三轴陀螺仪。典型应用是Gun Range这个游戏，完美的应用了三轴陀螺仪的功能。这款射击类型的游戏完美的体现了三轴陀螺仪所特有的3D重力感应，因此通过我们不断的晃动机身就能够检测到手机在立体空间中的方位，从而仿真的模拟出了枪支瞄准的方位。

三轴陀螺仪的引入，为游戏的创新操控提供更大空间

　　此外，MID平板的扩展性，也已经开始向笔记本电脑和家电方向扩展，诸如蓝牙、HDMI、OTG、3G、GPS都在不断加入MID的功能范畴，更多的扩展让MID平板的功能性大大加强。蓝牙为平板分享数据提供便利，HDMI输出支持将MID平板上的画面在电视上显示，玩游戏、看电影、浏览网页都更加给力；OTG让MID平板可以外接鼠标和键盘，客串下小型电脑；3G网络则让MID平板永不掉线，让用户随时随地体验网络的方便；GPS导航则为有车一族提供了更加智能的旅途选择。

蓝牙、HDMI、OTG、红外遥控，令平板打通家用价值

综述

海量平板新登场，与你邀约2011

　　与其它数码产品一样，随着市场竞争的进一步加剧，MID平板必将进入硬件大战时代，我们必须用前瞻性的眼光看待Android平板的硬件发展，就如同台式电脑和笔记本电脑一样，更高配置的MID平板会越来越多，但是，从消费角度分析，配置合理、价位适中、便捷实用的产品，永远是市场的主流。[返回频道首页]