打破謠言、明智之選

據(jù)國(guó)際研究暨顧問機(jī)構(gòu)Gartner表示，預(yù)計(jì)2013年全球智能手機(jī)和平板電腦銷售量將達(dá)到12億部。Gartner報(bào)告稱，盡管過去企業(yè)在新設(shè)備的采用方面落后于個(gè)人消費(fèi)市場(chǎng)，但未來幾年對(duì)企業(yè)用戶的平板電腦銷量將大幅增加，預(yù)計(jì)到2016年企業(yè)用戶的平板電腦采購(gòu)量將增加三倍，達(dá)到5300萬部。同時(shí)分析師預(yù)計(jì)，到2016年微軟Windows 8平板電腦在企業(yè)用戶市場(chǎng)的占有率將升至第三位。

Gartner研究副總裁卡羅麗娜·米拉內(nèi)西（Carolina Milanesi）稱：對(duì)于大部分企業(yè)來說，智能手機(jī)和平板電腦依然無法完全替代PC，但智能手機(jī)的普及以及平板電腦使用的增加將改變消費(fèi)者的行為以及企業(yè)辦公設(shè)備戰(zhàn)略。

事實(shí)上，即便拋開從以上權(quán)威機(jī)構(gòu)發(fā)布的調(diào)查報(bào)告，單從我們身邊發(fā)生的變化來看，平板電腦的確以其與生俱來的優(yōu)勢(shì)獲得了市場(chǎng)和消費(fèi)者的極大認(rèn)可——卓越的便攜性、更“近人情”的觸摸方式以及豐富的應(yīng)用支持令它成為以消費(fèi)內(nèi)容為主的移動(dòng)互聯(lián)時(shí)代當(dāng)仁不讓的寵兒。

就目前的產(chǎn)品形態(tài)而言，無論基于iOS、Android和Windows 8 /Windows 8 RT系統(tǒng)的平板電腦都可提供令人滿意的、有關(guān)消費(fèi)內(nèi)容的使用體驗(yàn)；但針對(duì)商業(yè)和行業(yè)用戶，甚至有移動(dòng)辦公需求的個(gè)人用戶來講，顯然目前的平板電腦中只有基于微軟Windows 8系統(tǒng)的產(chǎn)品更加適用，這不僅緣于對(duì)Office有完美的支持，更多的原因則在于此類產(chǎn)品可完美兼容現(xiàn)有PC應(yīng)用，且具備高度可定制化。

微軟顯然首先意識(shí)到這一點(diǎn)，幾乎于Windows 8發(fā)布的同時(shí)即推出了自己的平板電腦——Microsoft Surface，該產(chǎn)品采用了ARM架構(gòu)NVIDIA Tegra 3四核處理器，運(yùn)行微軟專門為其開發(fā)的Windows 8 RT系統(tǒng)，內(nèi)置了部分Office組件。此外，出色的工業(yè)設(shè)計(jì)、靚麗的外觀和鋪天蓋地的宣傳都讓它一經(jīng)面市便受到廣泛關(guān)注。

在平板電腦領(lǐng)域，面對(duì)來自ARM陣營(yíng)的挑戰(zhàn)，處于行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)地位的芯片巨頭英特爾迅速交出了自己的答卷，即開發(fā)代號(hào)為Clover Trail的新型ATOM處理器——Intel ATOM Z2760。為了滿足平板電腦對(duì)功耗的嚴(yán)格要求，在提供超越對(duì)手的性能同時(shí)保證電池續(xù)航能力，英特爾在ATOM Z2760上應(yīng)用了諸多新技術(shù)：Burst Mode加速技術(shù)可按需調(diào)整頻率，提供智能化的性能表現(xiàn)；超線程技術(shù)可大幅增強(qiáng)處理器計(jì)算能力；引入S0ix狀態(tài)，以優(yōu)化處理器閑置功耗；改進(jìn)I/O設(shè)計(jì)，令通用輸入輸出（GPIO）、連接外圍設(shè)備的I2C總線、通用異步收發(fā)器（UART）以及USB2.0接口在與無線通訊及觸摸屏幕交互時(shí)可消耗更少的電量；支持Connected Standby狀態(tài)，可在待機(jī)時(shí)以極低功耗保證網(wǎng)絡(luò)連接，并快速恢復(fù)至工作狀態(tài)……當(dāng)然，ATOM Z2760依然是一款X86架構(gòu)處理器，基于該處理器的平板電腦運(yùn)行的系統(tǒng)是Windows 8或Windows 8 Pro 32位版，而并非Surface上的Windows 8 RT。

采用Clover Trail ATOM處理器的平板電腦可以被設(shè)計(jì)為可提供10小時(shí)左右續(xù)航時(shí)間，卻僅有8.5毫米厚，僅重680克?，F(xiàn)在，包括惠普、戴爾、華碩、宏基、聯(lián)想、中興等廠商均已經(jīng)推出了基于Intel ATOM Z2760處理器和Windows 8系統(tǒng)的平板電腦。

然而，人們的思維定勢(shì)總是在\"想當(dāng)然”地將X86架構(gòu)的Intel ATOM Z2760處理器與ARM架構(gòu)處理器去比較功耗，從而武斷地給出結(jié)論，即因?yàn)槭荴86架構(gòu)，所以此類產(chǎn)品的電池表現(xiàn)一定不佳，因?yàn)槭茿TOM，那么此類產(chǎn)品的性能也有待改善。

事實(shí)真的是這樣嗎？我們不妨從消費(fèi)者的應(yīng)用角度出發(fā)，以客觀的使用和測(cè)試體驗(yàn)來還原一個(gè)真實(shí)的Intel ATOM Based平板電腦，看看它們的表現(xiàn)到底如何——為了保證可比性和客觀性，我們直接選擇微軟的Surface RT與Think Tablet 2作為對(duì)比選手。

勉為其難 Vs. 更勝一籌

首先讓我們來看看在Windows 8提供的Windows UI（即Metro界面）下，使用美圖秀秀的體驗(yàn)如何：我們使用Canon EOS 30D拍攝了并獲取了一張容量約為4MB、分辨率為3504×2336、包含有100萬像素的jpeg格式照片，試圖通過美圖秀秀軟件對(duì)其進(jìn)行美化，但是在打開文件的環(huán)節(jié)我們便遇到了問題——Surface RT需要7.5秒才能完成打開任務(wù)，而Tablet 2則需要5.9秒。這讓我們立刻想起另外一種更為艱難的操作，即直接使用拼接操作，將9張同樣的圖片制作成一張拼圖，測(cè)試結(jié)果變得更加殘酷——Surface RT花了65秒，超過一分鐘的時(shí)間完成了拼接，而Tablet 2則用時(shí)43秒。

如果說計(jì)算并非ARM處理器的強(qiáng)項(xiàng)，那么對(duì)代表了典型消費(fèi)應(yīng)用的網(wǎng)頁(yè)體驗(yàn)來說效果又如何呢？通過WebXPRT和Webkit SunSpider可以驗(yàn)證這個(gè)疑問，前者用來測(cè)試HTML5和JavaScript性能，后者則直接顯示不同平臺(tái)在JavaScript將計(jì)算上的表現(xiàn)。結(jié)果是，Tablet 2的測(cè)試得分全面超越Surface RT，幅度約為20%.

那么在辦公體驗(yàn)上又如何呢？通過著名的Excel Monte Carlo蒙特卡洛模型測(cè)試可以驗(yàn)證兩款設(shè)備在表格計(jì)算能力上的差異。這是一個(gè)包含有近5萬條數(shù)據(jù)，內(nèi)嵌了宏命令，容量高達(dá)70.4MB的Excel文件，該模型廣泛應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)、投資風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和借測(cè)分析上。測(cè)試結(jié)果顯示僅僅打開這個(gè)文件，Surface RT就需要134秒，而Tablet 2則需要105秒。

也許這個(gè)表格文件對(duì)平板電腦來說顯得過于龐大了，那么僅僅是打開PowerPoint文件的預(yù)覽圖又將是怎樣的結(jié)果呢？Surface RT完全展示出39頁(yè)P(yáng)PT的縮略圖需要34秒，Tablet 2則花費(fèi)26秒就完成了同樣操作。

由此可見，基于ARM架構(gòu)處理器的Surface RT應(yīng)對(duì)普通應(yīng)用、網(wǎng)頁(yè)瀏覽及日常辦公只能說得上是勉為其難，相比之下ATOM Z2760則更勝一籌。

有心無力 Vs. 觸手可及

脫離了實(shí)際應(yīng)用空談?dòng)布渲脽o異于耍流氓，僅根據(jù)硬件信息就推斷實(shí)際表現(xiàn)則屬于妄想狂。Surface RT內(nèi)置了Office的“部分”功能，這個(gè)“部分”并不僅僅指沒有提供諸如Outlook等組件，更多意義上是說Windows 8 RT內(nèi)置的Office并非傳統(tǒng)意義上的Office，它削減了很多功能。就像我們前面說的Excel Monte Carlo測(cè)試中的宏命令，原本此項(xiàng)測(cè)試是用來評(píng)估平臺(tái)計(jì)算性能的，但Surface RT卻連最基本的“支持”都談不上，根本無法運(yùn)行宏命令。相比之下，Tablet 2雖然需要花費(fèi)一定時(shí)間完成計(jì)算，但的確可以支持此類操作，為商業(yè)和行業(yè)用戶在相關(guān)應(yīng)用上吃了一顆定心丸。

不僅如此，基于ARM架構(gòu)的Windows 8 RT與我們已經(jīng)了熟于心的傳統(tǒng)Windows有著本質(zhì)區(qū)別，其桌面模式更多意義上僅用于對(duì)內(nèi)置的“閹割版”O(jiān)ffice提供運(yùn)行平臺(tái)，或是為拷貝應(yīng)用提供桌面界面。我們已經(jīng)習(xí)慣的，現(xiàn)有的數(shù)量龐大的Windows應(yīng)用，在Surface上均不支持。

如果你不幸需要3G網(wǎng)絡(luò)功能，或是通過網(wǎng)銀付費(fèi)，那么Surface RT在擴(kuò)展性方面的欠缺便顯露無疑。由于驅(qū)動(dòng)程序的原因，大部分USB 3G網(wǎng)卡均無法在該設(shè)備上運(yùn)行，需要U盾的網(wǎng)銀支付功能就更別想了。除此之外，即便是通過USB或網(wǎng)絡(luò)連接打印機(jī)，在Surface RT上也只能實(shí)現(xiàn)最基本的打印功能，諸如無邊打印、雙面打印等需要驅(qū)動(dòng)程序支持的高級(jí)功能都無法提供。

基于Intel ATOM Z2760處理器的Tablet 2則完全沒有這些問題，同時(shí)還支持Intel SBA和Intel vPro特性。如果說上一部分我們談及的是性能優(yōu)劣，孰強(qiáng)孰弱的問題，那么現(xiàn)在就直接到了能與不能的層面了。

理所當(dāng)然 VS. 出乎意料

X86架構(gòu)處理器一定有著高功耗么？是不是只要ARM處理器就一定比X86處理器節(jié)能？相信不少消費(fèi)者看到這個(gè)問題的第一反應(yīng)是“這還用說？”就如同看到電池上寫著5400mAh就判斷其功力一定比3600mAh高深一樣，這是人們的思維定勢(shì)和約定俗成在作怪，殊不知衡量電池做功能力的單位是Wh并非mAh，還需要考慮電壓因素——一個(gè)5400mAh的手機(jī)電池能與一個(gè)3600mAh的筆記本電腦電池直接比較嗎？

事實(shí)上，處理器的架構(gòu)和功耗根本沒有直接關(guān)系，而與電路復(fù)雜程度、材質(zhì)選擇、晶體管數(shù)量才是息息相關(guān)，這些因素直接體現(xiàn)在處理器上即為處理器微架構(gòu)，而非指令架構(gòu)。指令架構(gòu)用來完成語(yǔ)言與機(jī)器之間的溝通，處理器微架構(gòu)則決定了處理器的設(shè)計(jì)。對(duì)Intel ATOM Z2760來說，X86指令集表示了它采用X86指令架構(gòu)，而處理器微架構(gòu)則與我們認(rèn)為的桌面或是移動(dòng)領(lǐng)域的酷睿處理器有著很大差別，例如其指令集僅支持SSE2、SSE3和SSSE3，并不支持AVX、AESNI等；緩存容量1MB，因此不需要酷睿處理器那驚人數(shù)量的晶體管；指令流水線為16級(jí)（ARM架構(gòu)Cortex-A15為15級(jí)），不必設(shè)計(jì)過多獨(dú)立控制電路。

簡(jiǎn)而言之，如果我們用男人比作X86架構(gòu)、用女人比作ARM架構(gòu)，用飯量來比喻功耗的話，是否可以直接下結(jié)論說男人一定比女人吃得多呢？這種說法無疑太過武斷，先不說孩童階段男女沒什么差異，即便是成年人，恐怕還要看是從事什么工作的男女吧？

實(shí)際測(cè)試從也直接給出了客觀的結(jié)果：我們使用電池容量為30Wh的Tablet 2和電池容量為31.5Wh的Surface RT作對(duì)比，兩者在其他硬件配置上十分接近，測(cè)試時(shí)我們將無線關(guān)閉，屏幕亮度調(diào)節(jié)至最大。反復(fù)在Windows UI下運(yùn)行TouchXPRT應(yīng)用測(cè)試，測(cè)試的次數(shù)為3000次，以保證在循環(huán)測(cè)試完成之前，兩臺(tái)設(shè)備的電池就會(huì)消耗殆盡——測(cè)試結(jié)果是，Tablet 2的續(xù)航時(shí)間為435分鐘，Surface RT則為386分鐘——前者是X86處理器，不是么？

恰到好處 VS.游刃有余

關(guān)于ATOM與ARM的對(duì)比足以說明問題，即：

1. 在基于Windows 8家族系統(tǒng)的平臺(tái)上，ARM能夠完成的任務(wù)，ATOM均能以更好的成績(jī)完成；

2. ARM無法完成的任務(wù)和無法支持的特性，ATOM可完整提供，換句話說ATOM可提供完整的PC體驗(yàn)，這是ARM和Windows 8 RT無法做到的；

3. ATOM并非傳說中的功耗大戶，其表現(xiàn)甚至超過了ARM。

盡管如此，我們還需要提醒消費(fèi)者不要忘記以Microsoft Surface Pro、Acer ICONIA W700為代表的，基于英特爾第三代智能酷睿處理器的平板電腦。這些產(chǎn)品不僅能提供完整的PC功能、豐富的擴(kuò)展能力、更先進(jìn)的接口、不遜色的電池續(xù)航時(shí)間，更可提供極為出色的性能表現(xiàn)。

以觸摸體驗(yàn)測(cè)試TouchXPRT為例：在Windows UI下，基于Intel Core i5 3317U的Acer ICONIA W700在音頻轉(zhuǎn)碼、照片處理、視頻共享等應(yīng)用方面的表現(xiàn)超越Surface RT幅度最高達(dá)9倍。

同樣，上述測(cè)試中美圖秀秀打開同樣的文件，Acer ICONIA W700僅需1秒；拼接同樣的9張圖片，Acer ICONIA W700僅需9秒；打開Excel Monte Carlo運(yùn)算模型僅需24秒，完成宏命令計(jì)算僅需15秒。在更大容量電池模塊的支持下，其續(xù)航能力絲毫不弱于Surface RT。

事實(shí)勝于雄辯，現(xiàn)在我們通過實(shí)際測(cè)試和使用，對(duì)Windows 8平板有了嶄新的認(rèn)識(shí)。如果需要卓越的便攜性和超長(zhǎng)的待機(jī)能力，那么基于Intel ATOM處理器的平板無疑是最佳選擇；如果希望得到與PC相同的性能體驗(yàn)，有著更加豐富和齊全擴(kuò)展能力的平板，則基于Intel Core處理器的產(chǎn)品更適合你——對(duì)在芯片領(lǐng)域有著無可比擬的經(jīng)驗(yàn)和核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)的英特爾來講，競(jìng)爭(zhēng)才剛剛開始。

基本術(shù)語(yǔ)：

1. 指令：無論何種處理器都需要通過指令來完成某種操作。指令可以理解為處理器完成某項(xiàng)任務(wù)時(shí)得到的命令。

2. 指令集：這個(gè)很好理解，就是指令的集合。

3. 精簡(jiǎn)指令集：即RISC，精簡(jiǎn)指令集的指令系統(tǒng)就和其名字一樣，比較簡(jiǎn)單，它只要求硬件執(zhí)行常用的一些指令，那么程序要處理器完成一件復(fù)雜的任務(wù)時(shí)，就需要用編譯器將這些簡(jiǎn)單的指令組合起來。

4. 復(fù)雜指令集：即CISC，復(fù)雜指令集和精簡(jiǎn)指令集最大的不同在于，它試圖讓硬件能夠完成更多更復(fù)雜的任務(wù)，因此處理器要完成的任務(wù)越多，那么指令集就越龐大，但是復(fù)雜指令集對(duì)程序的編譯要求相對(duì)簡(jiǎn)單。

ARM與X86：

ARM架構(gòu)基于精簡(jiǎn)指令集，X86架構(gòu)則基于復(fù)雜指令集。當(dāng)最初的計(jì)算系統(tǒng)無法滿足人們的計(jì)算需求時(shí)，最自然的想法就是我要豐富處理器指令，讓以前通過軟件解決的事情直接通過硬件處理掉。明顯的例子就是MMX指令集，大家可還記得，最初我們看一部VCD是要用解壓縮卡的，那是硬件板卡，當(dāng)MMX指令集被提供在Pentium處理器中之后，消費(fèi)者神奇的發(fā)現(xiàn)，我只要用軟件就能直接播放VCD了，根本不用去額外買一塊解壓卡，這是天大的好事。

MMX也是指令集的一種，它是專門負(fù)責(zé)多媒體任務(wù)的指令集。同樣的道理，我們通過Sandy Bridge才知道的AVX也是指令集，只不過是完成矢量計(jì)算的；更早一些的AES-NI也是指令集，是完成AES加密任務(wù)的。

那么我們可以這樣舉例子，你需要一個(gè)人會(huì)開車，就讓他學(xué)開車指令集；你需要一個(gè)人會(huì)開飛機(jī)，就讓他具備開飛機(jī)的指令集，以此類推，你需要他會(huì)的越多，做一件事情越快，那么你讓他應(yīng)該具備的指令集，就越多——這就是復(fù)雜指令集的原理，這也是最初人們優(yōu)化計(jì)算的解決之道。

但是問題擺在眼前：首先，指令集越復(fù)雜，處理器設(shè)計(jì)就越復(fù)雜，功耗就越高。這就好比你要求一個(gè)人會(huì)越多的事情，那這個(gè)人操的心就越多，頭發(fā)就掉的越快。其次，明顯有很多指令集并不常用，比如AVX和AES-NI，如果沒有特定需求你會(huì)用到他們嗎？可能更多地時(shí)候你用到的只是存、取，或者夸張點(diǎn)說你用到的MMX指令集更多，那么類似AVX和AES-NI這種指令集不是浪費(fèi)么？為了這些并不常用的指令集不得不讓處理器更加復(fù)雜，增加設(shè)計(jì)成本和時(shí)間值不值呢？

有些人認(rèn)為，與其不斷增加指令集數(shù)量和種類，反不如將我們固有的優(yōu)化方式改變一下，即我不需要處理器有這么多的能耐，只需要它具備常用的本事就行了，更多的任務(wù)通過組合這些常用的“本領(lǐng)”去實(shí)現(xiàn)。舉例來說，我要一個(gè)人開車，對(duì)復(fù)雜指令集處理器來說，我就通過程序告訴這個(gè)人——開車；對(duì)精簡(jiǎn)指令集處理器來說，由于它并沒有提供搬箱子的指令集，而只有點(diǎn)火、松手剎、掛檔、踩油門等常用指令，那么我就需要通過編譯器讓應(yīng)用程序同時(shí)指向這四個(gè)指令。

如此看來，優(yōu)化計(jì)算的兩個(gè)方向顯而易見。復(fù)雜指令集系統(tǒng)試圖讓處理器自己能夠直接完成更多任務(wù)，精簡(jiǎn)指令集則希望程序編譯時(shí)要考慮到完成這件任務(wù)分幾個(gè)步驟，用到何種指令，它們?cè)趺磮?zhí)行。那么對(duì)復(fù)雜指令集的系統(tǒng)來講，其優(yōu)點(diǎn)就在于對(duì)不同的復(fù)雜計(jì)算，例如多媒體、加密解密、向量計(jì)算等都有著很強(qiáng)的執(zhí)行能力，缺點(diǎn)就在于你具備的能力越多，處理器本身就越復(fù)雜，功耗就越高，研發(fā)周期就越長(zhǎng)；精簡(jiǎn)指令集的優(yōu)點(diǎn)則在于，每一代處理器的升級(jí)可非常迅速，處理器本身功耗低，設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)則是在復(fù)雜計(jì)算的執(zhí)行力上。

處理器的流水線：

流水線也被稱作管線，是指將計(jì)算機(jī)指令處理過程拆分為多個(gè)步驟，并通過多個(gè)不同的硬件處理單元并行執(zhí)行，從而加快指令處理速度的技術(shù)——正像是工廠中的流水線可提高生產(chǎn)效率一樣。一條流水線的分出來的每個(gè)子步驟被成為流水線級(jí)，不同的流水線級(jí)都被流水線寄存器分開。需要指出的是，除了指令流水線之外還有其他諸如浮點(diǎn)計(jì)算用的算術(shù)流水線。

很簡(jiǎn)單的道理在于，一個(gè)流水線級(jí)越簡(jiǎn)單，其處理速度就越快，時(shí)鐘周期就可以設(shè)計(jì)的越短，處理它的頻率就可以越高。因此指令流水線的長(zhǎng)度越大，子步驟越多或者說級(jí)別越深，那么處理器的主頻就可以設(shè)計(jì)得越高——NetBurst架構(gòu)的指令流水線深度高達(dá)31級(jí)，其處理器主頻輕松突破3GHz。

但是，指令流水線級(jí)越高，處理器的設(shè)計(jì)就越復(fù)雜。每一級(jí)流水線都需要額外的可獨(dú)立操作的硬件電路支持，這不僅增加了電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，還增大了沖突發(fā)生的可能性，因此又需要額外的高級(jí)分支預(yù)測(cè)器來避免沖突的發(fā)生，同時(shí)還需要增加緩存容量——這無疑又增加了電路復(fù)雜度，因此指令流水線級(jí)別越高，處理器的電路越復(fù)雜，功耗也就越大；緩存容量越大，晶體管數(shù)量就越多，功耗也就越大。問題在于，處理器的電路如果無限復(fù)雜下去，那么現(xiàn)有的材料和制造工藝都將無法滿足生產(chǎn)和設(shè)計(jì)需求。

因此英特爾從Core架構(gòu)開始改變了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路，極大削減了流水線級(jí)的深度，從NetBurst的31級(jí)降至Core的14級(jí)——這也是為什么Core架構(gòu)處理器的主頻要遠(yuǎn)低于上一代Pentium 4的原因，流水線級(jí)別變低，處理每一子步驟的時(shí)間變長(zhǎng)，從而主頻就變低。但是由于Core架構(gòu)采用了4組指令編譯器，一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)可處理4條指令，較之前3組設(shè)計(jì)的NetBurst來說執(zhí)行效率更高，加之宏融合、提高分支預(yù)測(cè)精度、更深的指令緩沖區(qū)、智能訪問等其他技術(shù)，因此雖然主頻較低，但Core架構(gòu)處理器的效能卻更高。這種做法一直被沿襲到現(xiàn)在的Sandy Bridge架構(gòu)。