Anslut till Senaste Tekniska Nyheter, Bloggar, Recensioner

ARM vs x86-krigen har börjat: djupgående kraftanalys av Atom, Krait & Cortex A15

I slutet av förra månaden kom Intel förbi mitt kontor med en energitekniker för en sällsynt demonstration av dess konkurrensposition gentemot NVIDIAs Tegra 3 när det gällde strömförbrukning. Liksom de flesta företag inom det mobila området förlitar sig inte Intel bara på effekttestning på enhetsnivå för att fastställa batteritiden. För att säkerställa att dess CPU, GPU, minneskontroller och till och med NAND är så strömsnåla som möjligt, kommer de flesta företag att mäta strömförbrukningen direkt på en surfplatta eller smartphones moderkort.

Processen skulle vara en bit av kakan om du hade mätpunkter redan förberedda på kortet, men i de flesta fall tar Intel (och dess konkurrenter) isär en detaljhandelsenhet och letar efter ett sätt att mäta CPU- eller GPU-effekt. Jag beskrev hur det går till i den ursprungliga artikeln:

Att mäta ström på batteriet ger dig en uppfattning om den totala strömförbrukningen för plattformen inklusive display, SoC, minne, nätverksstack och allt annat på moderkortet. Det här tillvägagångssättet är användbart för att förstå hur länge en enhet kommer att hålla på en enda laddning, men om du är en komponentleverantör bryr du dig vanligtvis lite mer om den specifika strömförbrukningen för dina konkurrenters komponenter.

Det som följer är en bra blandning av konst och vetenskap. Intels kraftingenjörer kommer att ta isär en konkurrerande enhet och undersöka vad som än ser ut att vara en strömleverans- eller filtreringskrets samtidigt som de kör olika arbetsbelastningar på själva enheten. Genom att korrelera typen av arbetsbelastning till spikar i spänningen i dessa kretsar kan du ta reda på vilka komponenter på en smartphone eller surfplatta som troligen är ansvariga för att leverera ström till enskilda block av en SoC. Trots den höga integrationsnivån i moderna mobila SoC, tenderar de stora spelarna på chipet (t.ex. CPU och GPU) att arbeta på sina egna oberoende spänningsplan.


Ett grundläggande LC-filter

Vad som vanligtvis händer är att du hittar ett standard LC-filter (induktor + kondensator) som ger ström till ett block på SoC. När rätt LC-filter har identifierats är allt du behöver göra att lyfta induktorn, sätta in ett mycket litet motstånd (2 – 20 mΩ) och mäta spänningsfallet över motståndet. Med kända spännings- och resistansvärden kan du bestämma ström och effekt. Med hjälp av bra externa instrument (NI USB-6289) kan du plotta ström över tid och nu få en god uppfattning om strömförbrukningen för enskilda IP-block inom en SoC.


Grundläggande LC-filter modifierat med ett inline-motstånd

Den tidigare artikeln fokuserade på en visserligen inte alltför intressant jämförelse: Intels Atom Z2760 (Clover Trail) kontra NVIDIAs Tegra 3. Efter mycket vädjande återkom Intel med ytterligare två surfplattor: en Dell XPS 10 med Qualcomms APQ8060A SoC (dual-core 28nm Krait) och en Nexus 10 med Samsungs Exynos 5 Dual (dual-core 32nm Cortex A15). Det som var en promenad i parken för Atom blev plötsligt mycket mer utmanande. Båda dessa SoCs är byggda på mycket moderna tillverkningsprocesser med låg effekt och Intel har inte längre en prestandafördel jämfört med Exynos 5.

Precis som förra gången såg jag till att alla bildskärmar var kalibrerade till vår vanliga 200 nits-inställning och såg till att programvaran och konfigurationerna var så nära lika som möjligt. Båda tabletterna köptes i detaljhandeln av Intel, men jag verifierade deras prestanda mot våra egna prover/data och märkte ingen meningsfull avvikelse. Eftersom jag inte har en egen Dell XPS 10 jämförde jag prestanda med Samsung ATIV Tab och bekräftade att saker åtminstone fungerade som de skulle.

Vi börjar med Qualcomm-baserade Dell XPS 10…