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续航性能两难全 降频实现长效待机实测

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发表于 2013-8-20 14:34:03 | 显示全部楼层 |阅读模式
续航性能两难全 降频实现长效待机实测2013年08月20日 08:46   中关村在线 微博    我有话说(45人参与)



  前面我们提到了手机CPU频率的变化与发热之间的关系,这里继续我们关于CPU频率变化与功耗 的关系;相比“发热量”这样的感官体验,“功耗”或者“续航”都是直接跟电池容量和我们使用手机的时间有关。目前动辄高达2GHz的手机CPU主频是否会 造成功耗上的浪费?这里我们借用小米2来简单探究一下其中的关系。
  降频降压与功耗直接相关
  由CMOS电路的功耗公式可以看出,CPU内电路的功耗是直接与主频f以及电压V相关的,因此动态调节每个核心的电压以及主频,能够直接实现对整机功耗的控制;降频也就直接可以降低功耗。


功耗关系公式(图片来自《高级电源管理模式浅述一DVFS》)
  于是所谓的“降频”过程都是这样实现——SoC内置的温度传感器会将检测到的SoC温度传递给TMU热功耗控制单元,如果温度过高(高于每个机型本身的设定规则),就会通过高优先级的中断控制器控制电源管理器的时钟控制器和CPU降频,也保证系统温度在合适范围。


正常运行状态不断变换的CPU主频
  接下来我们通过网页与游戏两个方面来进行测试;由于通话、短信等内容使用时间太过琐碎不好统计,因此这里略过此部分内容。同时由于SetCPU锁频工具会对锁屏后的手机失效,因此这里也不涉及待机功耗测试。
  降频后网页加载与游戏功耗测试
  网页加载功耗
  网页加载功耗采用加载ZOL手机频道首页方式进行,时间60秒;测试前清空后台以及浏览器缓存数据。(同样我们采取Power Monitor手机功耗检测设备,输出实时电流及实时功耗曲线如下图所示;蓝色线代表实时功耗,黄色线代表实时电流。测试时间一分钟)
  测试显示降频后小米手机2加载网页过程的平均电流为391mA,平均功耗1444mW,理论续航时间为5.11小时。同时正常四核1.5GHz状态的小米手机2平均电流415mA,平均功耗1534mW,理论续航时间4.81小时。


网页加载功耗 四核384MHz状态小米手机2


网页加载功耗 四核1.5GHz状态小米手机2
  接下来我们同样采取《激流快艇》这款游戏比较降频处理前后、小米手机2的游戏状态功耗表现;测试时间一分钟。
  测试显示降频后小米手机2运行《激流快艇》的平均电流509mA,平均功耗1881mW,理论续航时间3.92小时。而正常四核1.5GHz状态的小米手机2平均电流986mA,平均功耗3640mW,理论续航时间2.03小时。


《激流快艇》运行功耗 四核384MHz状态小米手机2


《激流快艇》运行功耗 四核1.5GHz状态小米手机2
  通过首轮比较可以看出,网页加载应用当中降频前后的小米手机2的功耗表现还是大致相同的;而在对CPU要求较高的游戏表现当中差异非常明显,降频后的小米2 游戏功耗仅为正常状态的二分之一左右,因此能够收获一倍多的游戏时间。对于这样的小游戏还是比较不容易感受到画面以及流畅度的差异的。
  降频后游戏体验测试
  接下来我们通过要求更高的游戏《史诗城堡》来测试降频前后小米手机2的功耗表现,同时我们所关注的地方还有画面以及流畅度的表现,毕竟后者才是我们在游戏当中最为关心的事情。
  两分钟的《史诗城堡》自带的FPS Benchmark测试内,降频后的小米2游戏平均电流605mA,平均功耗2233mW,理论续航时间3.31小时;而四核1.5GHz的状态平均电流高达1043mA,平均功耗3850mW,理论续航时间为1.92小时。


《史诗城堡》运行功耗 四核384MHz状态小米手机2


《史诗城堡》运行功耗 四核1.5GHz状态小米手机2
  不过在之前的游戏测试当中都曾体会到降频后游戏卡顿的问题,虽然游戏画面运行主要靠GPU来实现;至于这样的影响到底能有多大,我们最后还是继续来用《史诗城堡》这款游戏自带的FPS Benchmark来测试一下前后区别。


史诗城堡跑分 四核384MHz状态小米手机2


史诗城堡跑分 四核1.5GHz状态小米手机2

  在 我们依旧采用Ultra High Quality最大画质的同时,CPU运行在384MHz的小米手机2的平均FPS仅有19.3,虽然已经比一些低端 平台——诸如联发科MT6589好很多,但是想要实现流畅的游戏还是不可能的。与此相对应,正常状态的小米手机2的跑分在44.6fps。
  跟之前的小游戏类似,在《史诗城堡》这样的大游戏当中,降频后也收到了大约一倍多的续航时间,但是体验大为打折,这当然不是我们想要看到的。
  评测总结:
  经过几种场景的比较我们发现,CPU降频所实现的效果非常有限;比如网页浏览这样的正常应用,降频并不能够收到明显的续航延长的效果,而且会带来界面滑动卡顿的副作用。同时一旦进入到游戏这样的重度负载应用当中,小游戏尚且感受不到对于CPU的压力,大游戏虽然降频后的续航时间能够明显增长,但是已经大大影响到游戏体验了。


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发表于 2013-9-14 15:15:38 | 显示全部楼层
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