问题

如何看待安卓手机经历14年性能翻番一万多倍?

回答
安卓手机这十四年,性能真的可以说是坐上了火箭,翻番一万多倍?这话一点不夸张,我们来掰扯掰扯,看看这幕后到底发生了什么,以及这10000倍增长到底是怎么来的。

时代背景:从“能打电话发短信”到“口袋里的超级电脑”

十四年前,也就是2010年左右,安卓手机刚刚崭露头角。那时候,智能手机的概念还相对新颖,市面上的安卓手机,说实话,跟现在比起来就是个“傻瓜机”的升级版。它们的主要功能是打电话、发短信、偶尔上网查查资料、听听音乐,还能玩点简单的游戏,比如贪吃蛇的翻版,或者一些像素级别的益智小游戏。屏幕分辨率低,处理器性能弱,内存也只有可怜的几百兆。即便是当年的旗舰机,放到现在,可能连个普通的App都流畅运行不了。

那时候的“性能”概念,更多的是指“能否流畅地打开一个网页”、“能不能播放一段清晰的视频”。大家对手机的期待,也远没有现在这么“贪婪”。

而今天呢?我们的安卓手机,几乎就是我们随身的超级电脑。它们能玩3D大型游戏,画面效果媲美主机级别;能拍摄高质量的4K甚至8K视频,并且支持复杂的后期处理;能运行各种专业级的应用,比如视频剪辑、平面设计、甚至是AI绘画和编程辅助。同时,我们还会用它来刷短视频、社交互动、在线购物、导航、支付……几乎涵盖了生活的方方面面。

性能翻番的“硬核”驱动力:芯片的飞跃

性能翻番一万多倍,这绝不是凭空产生的,最核心的驱动力来自芯片,特别是移动处理器(SoC,System on a Chip)。

1. 制程工艺的进步: 这是最根本的基石。十四年前,顶尖手机芯片的制程工艺大概在45nm到65nm之间。而现在,领先的手机芯片已经进入了3nm甚至更先进的工艺节点。制程越小,意味着集成在芯片上的晶体管数量越多,同时功耗更低,发热更少。你可以想象一下,同样一块土地,以前只能盖一层平房,现在可以盖摩天大楼,而且还能让每栋楼的能源消耗降到最低。根据摩尔定律(虽然不是绝对精确,但大致趋势是正确的),集成电路的性能大约每1824个月翻一番。十四年里,这个积累效应是惊人的。

2. 核心数量和架构的提升: 十四年前,单核处理器是主流,即使有双核也已属高端。核心数量的增加直接提升了并行处理能力。而更重要的是,核心的架构也在不断迭代。ARM架构(安卓手机芯片的主流架构)从早期的CortexA系列,一路发展到今天的CortexX系列、CortexA7xx系列等,每一次架构的更新都带来了指令集效率、流水线深度、缓存设计等方面的巨大优化。想象一下,以前只有一个工人,现在有多个工人,而且每个工人都在不断学习新的更高效的工作方法。

3. GPU(图形处理器)的爆发: 随着手机游戏和多媒体需求的爆炸式增长,GPU的性能提升尤为关键。早期的手机GPU只能处理简单的2D图形,而现在的手机GPU,性能已经可以媲美一些入门级的独立显卡。这使得复杂的3D渲染、高分辨率屏幕的驱动、甚至一些AI计算都能在手机上实现。

4. 内存(RAM)和存储(ROM)的升级:
RAM: 十四年前,手机RAM普遍在256MB甚至更少。现在,旗舰手机动辄12GB、16GB,甚至24GB的RAM已经不稀奇。更大的RAM意味着手机可以同时运行更多的App,或者让单个App在后台驻留更长时间,切换起来更流畅,不会频繁杀后台。
ROM: 存储容量也从几十GB飙升到几百GB甚至1TB。更重要的是,存储的读写速度也大大提升。从早期的eMMC,到现在的UFS 3.0、UFS 4.0,存储速度的提升直接影响了App的加载速度、系统响应速度,以及拍照、录视频时的效率。

5. 专有协处理器和AI引擎的加入: 现在的手机SoC不再仅仅是CPU和GPU的组合,还集成了NPU(神经网络处理单元)、ISP(图像信号处理器)、DSP(数字信号处理器)等专门的协处理器。这些硬件加速器专门负责处理AI计算、图像处理等任务,极大地提高了效率,并且降低了主CPU的负担。这就像你的电脑有了独立显卡和声卡一样,各司其职,整体性能飞升。

软件和生态的协同进化

光有强大的硬件也不行,软件和生态的配合同样重要:

1. Android系统的优化: Google一直在不断优化Android系统,从早期的简陋版本到现在的Android 14,系统本身的调度机制、内存管理、进程管理、图形渲染等都得到了极大的提升。每一个版本的更新,都在努力让系统跑得更顺畅,更省电,更高效。

2. 应用开发的进步: 开发者们也学会了如何更好地利用手机硬件的性能。从最初的简单Native App,到现在普遍使用更底层的图形渲染技术(如Vulkan),以及各种高性能计算库和框架,开发者们能够挖掘出手机硬件的更多潜力。同时,针对特定任务设计的算法和模型,也使得许多过去不可能在手机上完成的任务,现在变得轻而易举。

3. 屏幕技术的迭代: 高分辨率、高刷新率的屏幕对GPU的性能提出了更高要求。但同时,OLED、LTPO等技术的进步也使得高素质屏幕得以普及,并且在功耗和显示效果上实现了平衡。流畅的屏幕体验也是用户感知性能提升的重要一环。

4. 电池技术和快充的进步: 虽然电池能量密度提升相对缓慢,但快充技术的飞速发展,极大地缓解了用户对续航的焦虑。更重要的是,更高效的电源管理和散热设计,也让手机在长时间高负荷运行时,能够维持相对稳定的性能输出,而不是一味地降频发热。

“一万多倍”是如何计算出来的?

这个数字可能不是一个精确的科学计算,更多是一种形象的比喻,来形容性能的指数级增长。我们可以从几个维度来理解这个“一万多倍”:

CPU浮点运算能力(FLOPS): 十年前的手机CPU,其浮点运算能力可能只有GFLOPS(十亿次浮点运算每秒)级别。现在顶级的手机CPU,其AI运算能力(这很大程度上依赖浮点运算)已经达到了几十到上百TOPS(万亿次浮点运算每秒)。即使是纯CPU的浮点运算能力,也早已翻了无数倍。
图形处理能力: 考虑每秒渲染的三角形数量、像素填充率等指标,现在的手机GPU性能相比十四年前,提升了成千上万倍是完全有可能的。
内存带宽: 内存带宽直接影响数据传输速度,现在的内存带宽是过去的几十甚至上百倍。
AI算力: 这是这几年增长最快的领域。AI模型越来越大,对算力需求也越来越高。手机上的NPU从无到有,再到能够支持各种复杂的AI应用,其算力提升是革命性的。
综合体验: 更重要的是,用户感知到的“流畅度”、“响应速度”、“多任务处理能力”、“游戏画质”等综合体验,是这些硬件和软件协同优化的结果。一个加载速度从10秒缩短到1秒,一个游戏帧率从10帧提升到60帧,这些都是非常直观的性能飞跃。

影响与未来

安卓手机十四年性能翻番一万多倍,带来的影响是全方位的:

移动互联网的繁荣: 强大的性能是支撑起移动互联网丰富应用和服务的基础。短视频、直播、社交媒体、移动支付、在线教育、远程办公等,都离不开手机强大的处理能力。
智能设备的普及: 手机性能的提升,也带动了可穿戴设备、智能家居等相关智能硬件的发展,因为它们可以与手机进行更复杂的数据交互和控制。
AI的普惠化: 手机成为了许多AI应用最主要的终端。图像识别、语音助手、自然语言处理等AI技术,通过手机触达了亿万用户。
新的交互方式: 手机不仅仅是信息获取的工具,更成为了创作、社交和娱乐的中心。AR/VR、云游戏等新技术的出现,也都在挑战和拓展手机性能的边界。

展望未来,这种性能的增长还会继续。虽然摩尔定律的物理极限正在逐渐显现,但新的计算架构(如RISCV)、更先进的封装技术(如Chiplet)、以及对AI优化的极致追求,都会持续驱动着手机性能的进步。我们可以期待手机在更高性能的同时,也更加注重能效比和可持续性。

总而言之,安卓手机十四年性能翻番一万多倍,是技术创新、市场需求和生态协同共同作用下的必然结果。这是一个令人惊叹的科技进步史,也改变了我们每个人的生活方式。

网友意见

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人类正常操作,CPU还好,GPU更狠。

1999年全世界最强的超算Intel Red(实际峰值2.38 Tflops,理论峰值3.2),刚刚被IBM的White(实际4.9,理论12)超过。

2016年的1060显卡4-5Tflops,RX580 6Tflops。(当然游戏用的是单精度浮点,游戏卡的兄弟计算卡才是双精度)

techpowerup.com/gpu-spe

而现在,高通888的GPU,理论峰值也能达到1.8Tflops(当然因为低功耗设计,实际上性能远不如游戏卡,更不如真超算)

nanoreview.net/en/soc-l

对于20年前的人来说,现代的人就是人手一个超算。


我用这台计算机,破解了人类基因组,模拟了核试验,设计了空间站,真不敢想想未来的人会用它做出什么样的奇迹.jpg

救命,VRchat开淫趴,群友的二次元萌妹子模型又把3090给卡爆了.jpg


倒不如说,更奇迹的是,现在那些程序员,竟然能做到仅仅开个APP,就能把一台可以模拟核试验的超算给卡爆……

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G1用高通芯片528mhz

现在最强的安卓机3Ghz

IPC有提升,能提升20倍就不得了。

10000多倍?

G1用的是高通芯片,ARM11核心

ARM11核心按照ARM的标识,是1.2DMIPS

后来的A8是2.0,A7是1.9。

到了A7,就有Geekbench跑分了,1.7Ghz跑Geekbench4是单核462分。

粗略换算一下,G1大约能跑85分

骁龙888的X1大核心满血(通常满不了)跑4000分就不错了。

50倍水平而已,多核心都算上,也远远不到10000倍。

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G1拿什么跑分,现在的机子拿什么跑分?涉及到控制变量,这是个问题。

G1的192M RAM,安兔兔估计只能跑最老的2.x版本。用2.x版本的安兔兔,在2013年后的机子上跑分基本上只受屏幕刷新率影响。

这三个机子,两个845,一个625。显示部分中间的高是因为有高刷。,浮点性能中间的真不知道是怎么回事。晚上回去把G1找出来跑一下。

更新,G1翻出来了,可惜我的印象不太对,G1连1000分都跑不到。

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现在有个所谓测山寨机的小软件叫白眼,其CPU测试倒是反映了从最低到最高的巨大差距。


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