手机处理器：单核与多核的区别

前面的回答没有讲透，甚至有错误，所以我来补充一发。回答的过程中，难免有专业术语，我会尽力用类比的方式软化，并加入生活场景以便易于理解。下面正式开车。

超线程（Hyper-Threading，简称HT）技术最早是英特尔提出并应用，它的原理是这样的：在单个核心处理单元中集成两个逻辑处理单元，从而可以在单位时间内处理两个分别进行整数核浮点运算的线程，模拟双内核运作。

一个拥有超线程技术的CPU，可以模拟成2个CPU。

打个比方，如果一个核心处理单元（CPU内核）相当于生产车间，那么逻辑处理单元就相当于生产线上的工人。过去的CPU是一个核心处理单元集成一个逻辑处理单元，相当于一个生产车间配一组工人，每个工人都工作在最大负荷下。运用超线程技术的CPU，则相当于一个生产车间配两组工人，人手增加一倍。

超线程技术的工作原理是这样的：程序的一个进程可以分成多个线程，超线程技术可以在单位时间内，让两个逻辑处理单元同时处理两个线程，一个进行密集运算，一个处理输入输出、人机交互等，行话叫“并发异步执行”。没有运用超线程技术的CPU一次只能处理一个线程，先处理密集运算，再处理输入输出、人机交互，让线程排队等待，行话叫“线程堵塞”。

我们假设一个程序可分为两个进程ABCD和EFGH，CPU无超线程技术时，需要先执行完ABCD，再执行EFGH，共耗费8个时间单位。CPU有超线程技术的话，一个逻辑单元执行ABCD，另一个逻辑单元执行EFGH，共耗时4个时间单位，这样就节省了一半的时间。

可以看出，超线程技术可以省一半的程序执行时间。

这种线程处理上的效率差别可以打个比方，组装电视可以简单分成运料、装配两个大的步骤，有两组工人的车间（有超线程技术的 CPU内核），可以让一组工人运料，另一组工人装配，单位时间内完成两个步骤；只有一组工人的车间（没有超线程技术的CPU内核），只能让工人先运料，运完料再装配，单位时间内只能完成一个步骤。

说完什么是超线程以及超线程的优缺点后，接着回答题主的问题：手机CPU为什么不采用超线程技术？

因为手机的APP绝大多数都不是复杂应用，根本用不到超线程技术。更重要的是，超线程技术采用的是两个逻辑单元，可以理解成是两个“软核”CPU，和多核CPU这种通过硬核提升程序执行效率的设计理念相比，优势并不突出。

手机CPU设计满足的是在减少能耗的前提下提升性能的需求，因此“大核+小核”的多核模式比超线程技术更适合。

结果就是，满足重度应用的高性能电脑CPU会采用超线程技术，而满足轻度应用的手机采用能效比更出色的多核设计。

超线程技术是指，对于单一处理器核心来说来说，虽然也可以每秒钟处理成千上万条指令，但是在某一时刻，只能够对一条指令进行处理，也就是单线程。超线程技术能够把一个物理处理器在软件层变成两个逻辑处理器，可以使处理器在某一时刻，同步并行处理更多指令和数据，也就是超出数量（2）的线程数。当然了实际效能不可实现双倍提升，毕竟物理核心只有一个。这就是逻辑多核与物理多核的区别。

可以这样说，超线程是一种可以将CPU内部暂时闲置处理资源充分“调动”起来的技术。这项技术主要作用在intel和AMD的处理器当中，在不大幅增加芯片面积的基础上对于提高处理器的多线程性能有明显作用。

使用多线程技术的处理器需要在微架构上进行设计，手机CPU的ARM架构在设计上就不考虑超线程，而是使用增加物理核心，每个核心有独立的流水线，独立的缓存。这种方法有利于降低功耗，虽然会导致面积增大，但对于手机CPU来说，能耗比相比于性价比更重要。这是取舍问题，超线程技术并不是什么能大幅度提升性能的技术，就好比一个双核四线程的CPU和一个四核四线程的CPU，哪个效率更高不用赘述了。如果单纯为了提升手机CPU的多线程性能，超线程技术恐怕会水土不服。

手机上的CPU也不是没有用过超线程技术。像几年前的联想k900，摩托罗拉MT788都采用了intel的Atom处理器，双核四线程。

只是由于android应用对X86的架构兼容性很差，intel慢慢退出了手机SOC的市场。而最近中国国内的展讯，和intel有很多合作，我记得17年展讯在发布会上也说了，展讯以后会推出自主研发的手机CPU架构，带有超线程技术。估计技术也是来自于intel授权。以后能否见到带有超线程技术的手机CPU，就看展讯的计划顺不顺利了。

一、手机CPU的发展历程

说到手机CPU，其实它也曾有过支持超线程的历史，那就是英特尔的ATOM处理器。这款处理器在联想和华为等手机上都有应用，属于x86架构。后来英特尔停止了手机CPU的开发，现在的手机CPU大多采用ARM架构。

二、关于超线程技术

超线程是英特尔的专利，特别是在x86架构上。ARM处理器即使能支持超线程，也需要得到英特尔的许可。超线程的学名是Simulate MultiThreading（同步多线程技术），是为了更好地利用CPU的空闲资源。当CPU的某些资源，如超标量、超流水线、乱序运行等资源处于闲置状态时，就会引入超线程技术。

手机上的ARM架构CPU与桌面级的x86架构CPU在性能上有很大差距。手机CPU的性能相对较弱，没有多余的资源来支持超线程。超线程技术还需要新的晶体管来支持，对于手机来说，能耗比是最重要的。还需要系统的支持，这一切都还没准备好。

三、手机双处理器的问题

事实上，手机确实存在双处理器的情况，比如三星的S4搭载了Exynos 5410双四核处理器。这种双处理器并不是同时工作的。一个处理器主频高，用来运行大型软件，另一个主频低，用来运行轻度软件，以达到降低功耗的效果。

手机的内部空间小，散热是通病。一旦温度过高，CPU会严重降频，电池也会不稳定。而且，电池也是手机的硬伤，两个处理器意味着一天可能需要两次充电。用户还需要考虑充电体验，频繁充电可能会带来不便。目前大多数手机还是选择使用单个高性能的处理器。

四、手机核数的问题

关于手机核数的问题，实际上并没有绝对的答案说双核好还是四核好。64位和32位处理器的优点各有不同，但在实际应用中，我们可能无法感受到太大的差异。对于普通用户来说，更关注的是手机的性能和价格。四核手机已经足够满足我们的需求了。八核手机虽然性能更强，但价格差距大，实际体验提升有限。更重要的是，手机的性能并不仅仅取决于核数，还与处理器架构、系统优化等因素有关。

手机的性能发展受到空间、功耗和散热等限制。在选择手机时，我们需要综合考虑各种因素，包括处理器性能、电池寿命、散热效果等。我们也要认识到，手机的性能并不仅仅取决于硬件规格，还与系统优化等因素有关。在选择手机时，我们需要全面考虑自己的需求和预算，选择最适合自己的产品。安卓和苹果的手机操作系统在启动程序和解锁的顺序上有所不同，安卓主要是先启动程序，再打开解锁；苹果的ios主要是先解锁，再启动程序。手机CPU的核心数并不决定性能，架构和单核性能等参数同样重要。试玩一些仅支持单核运算的游戏，就可以体会到核心与实际性能关系不大的正确性。

手机的CPU核心数和频率没有必然关系，但当频率相同时核心数越多越好，处理速度也会变快，但发热耗电也会增加。猎户座4核和tegra3都是4核，但猎户座的处理力比tegra3的好且耗电低，这是因为两者在制作工艺和架构上有所不同。

对于手机CPU双核1.5GHZ与四核1.2GHZ哪个好的问题，个人觉得四核1.2更强势，虽然在单核心的主频架构性能上都不如1.5的，但是在功耗上优势相当明显，而且多了2颗核心可以弥补架构主频上的劣势。

对于电脑的双核和四核CPU的选择，也不一定。如果单核性能差不多，那么肯定是四核比双核强，人多力量大。但是苹果的双核处理器因为采用了64位处理器，所以性能上是远远超过了目前安卓所采用的处理器的。

选择手机或电脑时，除了关注核心数，还需要关注架构、频率、内存等参数，才能找到性价比最高的产品。