X86挑戰ARM 29項測試揭秘鮮為人知的功耗(全文)_HTC T528t(One ST/...

    2012年是智慧型手機步入「核戰爭」的起始之年，這一年中，ZOL手機頻道為廣大網友帶來了接近1000款機型的全面評測，同時制定出了更完善的產品評測規範。轉眼步入2013年，不難看出智慧型手機的發展趨勢依舊可以用日新月異來形容，尤其是在移動晶片領域中，目前英特爾的後來居上也給ARM軍團帶來了很大的壓力，我們從2GHz主頻的Intel Atom Z2480處理器跑分成績超越所有雙核手機的事實分析得出，英特爾奉行的是一種不打核戰爭但卻努力提升單核心工作效率的策略。那麼此時我們不禁要問，單核心性能的提升是否會以增加功耗為代價？對此，ZOL手機頻道首次引用了手機能耗追蹤設備Powermonitor針對手機的實際功耗、續航時間進行全面測試，力求將更權威、更專業的測試結果展現給廣大讀者。

29項測試揭秘鮮為人知的功耗

測試機型：

    摩託羅拉MT788、HTC One ST

MT788/One ST參數對比（圖片引自ZOL產品庫）

測試機型介紹：

    摩託羅拉MT788外形方面的設計可謂煥然一新，不僅採用鑽石切割工藝，而且也更換了全新的設計模型，展現出了更時尚的風範。它擁有4.3英寸qHD解析度TFT屏幕，運行Android4.0定製系統，擁有800萬像素攝像頭以及1735mAh容量電池。摩託羅拉MT788是一款非常具有代表性的單核手機，它得益於英特爾X86架構Intel Atom Z2480處理器，主頻達到了2GHz。憑藉著自帶超線程技術可以讓設備同時處理兩個線程的任務，無論是從跑分成績來看還是從操作體驗來講都絲毫不差於主流雙核手機。

摩託羅拉MT788全新的外形設計

HTC One ST相對小巧的機身

    HTC One ST擁有時尚的機身設計，配備4.3英寸800*480解析度Super LCD2屏幕。系統方面依靠基於Android4.0定製的HTC Sense 4.1提供便捷的操作。另外，它還配備了500萬像素攝像頭以及1800mAh容量電池，同時支持雙卡雙待功能。HTC One ST是HTC去年推出的一款主打2000元價位市場的高性價比機型，在配置上它採用了雙核1GHz意法愛立信STE U8500處理器，對於用戶日常的基礎操作均可以保證流暢的使用體驗。

處理器晶片詳細參數對比

    引申來看，此次功耗PK更是單核Intel Atom Z2480與雙核意法愛立信STE U8500之間的對決。從硬體配置來分析，英特爾Atom Z2480是支持雙線程處理的單核處理器，俗稱「虛擬雙核」，HTC One ST則是真正意義上的「物理雙核」處理器。

    從主頻來看，英特爾Atom Z2480佔據明顯優勢，並且由於工藝製程為32納米，因此在功耗方面理應佔據更多優勢。此外我們看到英特爾Atom Z2480擁有512KB二級緩存，是STE U8500的兩倍，這就意味著在CPU與內存之間，由於二級緩存更大，因此Z2480處理器的響應速度也會更快。

    儘管兩者擁有不同的GPU，但GPU核心頻率是相同的，圖形通用運算標準也都支持OpenGL ES 2.0，但多邊形生成方面，STE U8500的優勢被很好的體現，達到了4400萬/秒。這表明在相同的單位時間裡，Mali-400 MP可以生成更多的圖形數據。

    通過此次測試，我們主要想向消費者展示單核設備與雙核設備之間處理相同任務時的功耗差異，從而讓網友可以按照自己的需求選擇在某一方面功耗小、電池續航時間長的設備。

測試工具、軟體及方法

測試工具：Powermonitor手機能耗追蹤設備

    Powermonitor手機能耗追蹤設備能針對智慧型手機在處理不同任務時的功耗情況進行測試，同時通過在PC端安裝PowerTool軟體來進行直觀的曲線數據記錄。它不僅可以展示設備當前消耗的能量、平均功率、平均電流、平均電壓，而且也能預估出設備在當前狀態下所能達到的理想狀態下的續航時間。研發人員可以通過Powermonitor第一時間了解產品整體性能的穩定性，從而做出合理的評估和改進。

Powermonitor手機能耗追蹤設備

PowerTool功耗記錄軟體

軟體工具名詞解釋：

Samples——固定的採樣頻率；
Consumed Energy（uAh）——消耗的能量；
Average Power（mW）——平均功率（對應的是藍線）；
Average Current（mA）——平均電流（對應的是黃線）；
Average Voltage（V）——平均電壓（對應的是紫線）；
Expected Battery Life（hrs）——當前狀態下，預計的電池續航時間。

注意：由於兩款產品電池容量不同，所以我們在更換設備進行測試時會在軟體中更改相應的電池容量數值以保證數據的準確性。

輔助工具：Topcon BM-7A亮度色度儀

    Topcon BM-7A亮度色度儀可以測量並計算出每一款電子產品屏幕的NTSC色域值（色彩飽和度）、最大亮度、對比度、色溫和色彩空間特性。事實上對於大多數智能設備而言，屏幕都可以看做是最為耗電的「罪魁禍首」之一，所以在此次功耗測試中我們引入該設備也是為了確保被測試的摩託羅拉MT788以及HTC One ST的屏幕亮度均為200流明，從而讓屏幕耗電維持相對一致的水準。

Topcon BM-7A亮度色度儀

 
調整兩款手機的屏幕亮度為200流明

實際測試過程演示

測試方法：

    我們需要開啟智慧型手機的後蓋並取出電池，讓Powermonitor的正負極接通到手機內部的正負極上，之後便可以通過Powermonitor供電來啟動手機。但需要注意的是，HTC One ST由於需要自檢HTC專屬電池信息，所以我們要通過將HTC One ST正負極用導線引出並屏蔽正極的方式，同時保持電池在設備中才能順利識別和啟動手機，而摩託羅拉MT788並不需要此操作步驟，此時PowerTool會識別出產品的名稱，我們需要設置好軟體坐標中要顯示的功率、電流、電壓以及時間曲線，之後點擊「RUN」來啟動設備在當前操作環境下的功耗狀態。

摩託羅拉MT788連線效果

HTC One ST連線效果

通話功耗：動畫UI影響續航時間

    儘管智慧型手機在硬體配置上不斷提升，但通話功能永遠作為最基礎和最必要的功能之一。對此筆者模擬了七種不同情形下的通話模式分別測試設備的功耗情況。測試前首先關閉屏幕、斷開WiFi網絡，測試時間為30秒，電壓調至4V，之所以選擇30秒也是為了更真實和穩定的測試通話時的功耗。

一、不同通話條件下的功耗情況：

（1）電話呼入未接通（靜音狀態下）；
（2）電話呼入未接通（震動狀態下）；
（3）電話呼入未接通（音量最大）；
（4）電話呼入未接通（音量最大+震動）；
（5）電話呼出未接通；
（6）電話接通（黑屏+聽筒模式）；
（7）電話接通（揚聲器模式）；
（8）待機測試（關閉屏幕鎖屏狀態）；

備註：開機後過5分鐘再開始測試，保證數據的準確性。  

    我們首先測試了兩款設備待機時間方面的表現。在黑屏+鎖屏的模式下，摩託羅拉MT788為322小時，而HTC One ST達到了379小時。對此我們從摩託官網查詢到，摩託羅拉MT788這款機型的理論待機時間為120-170小時，和我們實際測試的322小時存在較大的差距，但由於我們不知道官網是在什麼條件下測試，因此也沒法進行公平的對比，以上測試結果僅供網友參考。而另外的HTC One ST在官網上並沒有標註理論的待機時間，故無法參與對比。

待機預計待機續航時間：摩託羅拉MT788為322小時；HTC One ST為379小時

摩託MT788通話功耗測試過程

MT788預計續航時間3.73小時；HTC One ST預計續航時間7.98小時

MT788預計續航時間3.93小時；HTC One ST預計續航時間6.94小時

MT788預計續航時間3.57小時；HTC One ST預計續航時間8.47小時

MT788預計續航時間3.42小時；HTC One ST預計續航時間4.96小時

    而在電話接通使用聽筒的狀態下，筆者模擬屏幕為黑屏狀態，同時保證持續說話狀態。為了公平起見，我們將兩款手機的屏幕亮度調至相同的200流明狀態，同時讓HTC One ST僅適用單卡進行測試，兩款手機的測試環境同為3G聯網狀態下。另外，筆者也進行了設備黑屏鎖屏狀態下的功耗情況。

HTC One ST通話功耗測試過程

MT788預計續航時間5.25小時；HTC One ST預計續航時間6.33小時

MT788預計續航時間8.25小時；HTC One ST預計續航時間8.45小時

MT788預計續航時間3.85小時；HTC One ST預計續航時間6.71小時

    從測試的結果來看，HTC One ST在所有數據中都領先於摩託羅拉MT788，取得了功耗控制上的領先，並且在當前狀態下所能達到的續航時間中，HTC One ST也取得了優勢。由此可以得出結論，電池容量的不同對設備的續航時間也是有直接影響的。對此，筆者再次使用MT788測試出的8.25小時（495分鐘）黑屏狀態下的通話時長與摩託官網標註的560至750分鐘理論通話時間進行了對比，結果表明官方給出的理論值是略高於我們測出的實際數值。

摩託羅拉MT788聽筒通話狀態功耗示意圖

HTC One ST聽筒通話狀態功耗示意圖

圖解：

    在常規的聽筒通話狀態下，兩款晶片的功耗表現趨於平穩。

    其實對於這樣的結果並不意外，筆者分析主要有以下幾點。首先是摩託羅拉MT788的屏幕尺寸以及屏幕解析度要高於HTC One ST，而TFT屏幕相比Super LCD2屏幕也更加費電一些。另一方面，摩託羅拉MT788在通話UI上擁有多種顏色，相比HTC One ST單一暗色的通話UI界面，也就是說，不同情境下通話UI調出時的差異也會影響到功耗值的高低。不過另一方面，通話測試環節也會很大程度上受到當地網絡情況的制約，因此我們還需根據不同情況理性看待測試結果。

測試結論：

通話測試極值數據

    對於測試結果，筆者也要和您分享一些心得體會。首先在常規聽筒狀態下，我們要確保通過光線距離感應器讓設備儘量靠近耳朵，保持屏幕黑屏狀態才能獲得更多的續航時間。其次，揚聲器通話相比常規聽筒通話更加費電，主要是因為屏幕動畫會亮起的緣故，因此我們應儘量避免長時間使用揚聲器來通話。此外當對方打來電話時，快速掛斷或者調製靜音也是很有必要的，畢竟音量+震動的響鈴模式將會大幅度減小手機的續航時間。

網頁功耗：睿頻加速技術提高效率

    在網頁測試環節，我們讓設備在WiFi環境下針對ZOL網頁以及新浪網頁的瀏覽過程進行測試。選擇了三個測試階段，分別是網頁加載過程中、網頁加載完畢靜止狀態以及滑動頁面時的過程。測試時需要保證設備屏幕亮度同為200流明，測試前會清空默認瀏覽器的緩存並關閉後臺全部進程。

二、針對網頁的加載、靜止、滑動狀態時的功耗測試：

（1）ZOL網頁加載10秒、加載完成靜止狀態、上下滑動頁面；
（2）新浪網頁加載10秒、加載完成靜止狀態、上下滑動頁面；
（3）ZOL、新浪首頁下30秒鐘連貫測試（模擬加載、靜止、滑動三個過程）；

備註：測試前會將測試機的瀏覽器緩存清空，同時保證在WiFi環境下測試，讓屏幕亮度均為200流明。

摩託羅拉MT788網頁功耗測試過程

ZOL網頁加載時的功耗表現對比

    此外我們也分別測試了摩託羅拉MT788與HTC One ST加載ZOL首頁以及新浪首頁的用時，藉助英特爾Atom Z2480處理器的超線程技術以及睿頻加速技術，摩託羅拉MT788取得了加載速度上的領先優勢，加載ZOL和新浪時分別快於搭載STE U8500處理器的HTC One ST一秒和三秒。

HTC One ST網頁功耗測試過程

新浪網頁加載時的功耗表現對比

    此環節我們在查看數據時需要注意的是，網頁瀏覽的數據不能只是比較絕對功耗數字，因為Power Monitor所測出的電池時間只是在該種測試方法和環境下預計能達到的續航時間，而此時我們需要計算的是手機的耗電量/功(毫瓦)。耗電量需要我們根據測出的數據進行計算，比如摩託羅拉MT788加載網頁10秒鐘，手機其實存在2種狀態，即加載ZOL網頁4.7秒和加載完成後的5.3秒。

MT788加載ZOL網頁功耗圖

HTC One ST加載ZOL網頁功耗圖

MT788加載新浪時的功耗圖

HTC One ST加載新浪時的功耗圖

圖解：

    對比峰值，我們可以看到藉助睿頻加速技術，摩託羅拉MT788加載網頁速度更快，峰值功耗儘管略高但也可以儘早加載完畢，這也就是為何我們計算出的耗電量MT788反而更低了。

我們可以根據測試的數據得出如下結論：

測算公式：耗電量=平均功率×加載時間

    1、摩託羅拉MT788加載完成ZOL網頁的時間為4.7秒，摩託MT788平均功率為1747mW，再乘4.7秒，即得出做的功為8211mWs。同樣的方法可算出加載ZOL用時5.7秒的HTC One ST做功為9228mWs。所以在網頁加載時HTC One ST要比摩託MT788的耗電量更高一些。

加載ZOL網頁耗電量對比（數值越小越好）

    2、在加載新浪網頁時，摩託MT788的耗電量為17659mWs，而HTC One ST耗電量約為18308mWs，前者耗電量更少。經計算，摩託MT788在8.5秒內完成加載網頁的任務，而HTC One ST需要11.5秒，已經超過了我們的測算時間範圍。所以MT788的性能更高一些。

加載新浪網頁耗電量（數值越小越好）

    3、在ZOL網頁加載完成後，MT788在網頁靜止狀態下的預計續航時間為6.57小時；HTC One ST為5.99小時。另外在滑動頁面10秒時，MT788的預計續航時間為2.99小時，HTC One ST的預計續航時間為4.09小時。

    介於此問題，我們又追加測試了兩款手機加載ZOL首頁、新浪首頁30秒的較長過程，也就是讓之前的三個測試項目在30秒內完成，以10秒為一個單位，力求讓測試結果更加準確和公正。結果表明，MT788可以預計達到4.49小時的續航時間，而HTC One ST則為4.58小時的續航時間。至於兩款設備續航時間Expected Battery Life的差異，有很大程度上是取決於電池容量的不同。

    從預計續航時間上來看，HTC One ST是佔據領先的。介於滑動網頁時很難判斷屏幕畫面上的幀數以及完成時間，此環節並沒有進行相關對比。摩託羅拉MT788此環節中表現出的耗電量低、性能強的能力主要是Intel Turbo Boost睿頻加速技術在實際產品中的表現，具體來說英特爾處理器可以調整CPU工作狀態，能夠更快完成任務，之後會將系統降至低功耗狀態，提高整體系統效率。

視頻功耗：連續拖拽操作最費電

    下面這個環節主要測試了兩款手機在播放視頻時的功耗情況，測試文件選擇了MP4格式1080p解析度視頻，分別是2787kbps碼率視頻以及7927kbps碼率視頻。測試分為三個階段，播放過程中、播放暫停時以及播放拖拽過程。測試時我們讓兩款設備均連接WiFi，並選擇飛行模式進行測試，而測試時間均選擇了10秒來進行測試，並保持屏幕亮度為200流明，同時將播放時的音量調節至最大。

三、播放MP4格式1080p解析度視頻：

（1）分別播放低碼率和高碼率的1080p視頻；
（2）測試本地視頻的播放、暫停、拖拽三個過程時的功耗；
（3）測試第三方在線視頻軟體播放時的功耗；

備註：保證本地視頻測試時設備處在飛行模式下；在線視頻在WiFi下測試；屏幕亮度均為200流明。

摩託羅拉MT788播放視頻功耗測試過程

MT788 2787kbps低碼率視頻播放功耗圖

HTC One ST 2787kbps低碼率視頻播放功耗圖

圖解：

    可以看到在播放低碼率視頻時，Intel與ARM平臺的功耗情況都趨於平穩，不過從整體數據來看，Intel平臺的平均功率、電流均要優於ARM平臺。

低碼率視頻功耗測試

    從測試結果來看，摩託羅拉MT788此環節在消耗的總能量方面整體要少於HTC One ST，相應的待機時間也要高出不少，視頻暫停時尤為明顯。在視頻播放過程中以及視頻播放拖拽時，摩託羅拉MT788與HTC One ST則並沒有太大的差距，算是各有勝負。

HTC One ST播放視頻功耗測試過程

高碼率1080p本地視頻功耗測試

    流暢性方面，兩款手機也體現出了一致的表現，摩託羅拉MT788儘管配備Intel Atom Z2480單核芯處理器，但卻在拖拽等方面要比雙核STE U8500的HTC One ST更加流暢自如，並且消耗的功耗還略少於HTC One ST。這也說明了Intel晶片在播放影音方面的功耗控制還是非常理想的。

摩託MT788高碼率視頻播放功耗示意圖

HTC One ST高碼率視頻播放功耗示意圖

圖解：

    高碼率視頻解碼過程對硬體有更高要求，從圖中波形圖來看幅度明顯高於低碼率視頻播放時的功耗，此時英特爾睿頻加速技術發揮了優勢，不僅流暢度方面有所保證，而且整體功耗並沒有因此而提升。

    面對越來越多的用戶使用手機上網觀看視頻的趨勢，我們也測試了兩款手機在同一個奇藝客戶端下播放相同網絡視頻時的功耗，測試結果表明，摩託羅拉MT788在此環節仍然大幅度領先對手。英特爾Atom Z2480晶片由CPU、GPU、二級緩存和視頻編碼的模塊組合而成，在多媒體技術上則擁有VDX385、VDE285兩個模塊，可以輕鬆支持1080p全高清視頻的解碼和編碼，同時在功耗上也控制的相當不錯。因此對影音功能需求大的用戶，一般碼率下單核摩託MT788就已經可以勝任了，多核心設備在此環節並沒有太大優勢可言。

 
高碼率視頻拖拽時的功耗效果圖（左：MT788 右：One ST）

圖解：

    經測試，視頻拖拽時的功耗是視頻測試環節最耗電的一項。該原理其實和網頁加載過程類似，也是需要處理器不斷的加速完成複雜的動作，此時Intel晶片再一次發揮了睿頻加速技術的作用，但總體耗電量依舊是低於HTC One ST的ARM晶片。

測試結論：

視頻測試極值數據

遊戲功耗：雙核處理器毫無優勢

    最後一個測試環節為遊戲運行時的功耗測試。我們選擇了2D遊戲《奪命狂飆》以及3D遊戲《最後的防線HD》分別測試設備加載遊戲、運行遊戲以及暫停遊戲這三個過程。測試前會清空後臺的所有程序，同時重啟設備5分鐘後再進行測試，由於測試時間均為10秒，因此會出現某個設備在單位時間內功耗過大的現象，所以我們也追加測試了設備加載遊戲時耗費的時間，測試結果如下。

四、2D、3D手機遊戲測試：

（1）遊戲加載過程的功耗；
（2）遊戲運行過程的功能；
（3）遊戲暫停過程的功耗；

2D遊戲加載功耗對比

3D遊戲加載功耗對比

備註：為了避免設備單位時間內功耗過大的情況，我們也測試了遊戲的加載時間作為參考。

    在遊戲加載速度方面，我們看到摩託羅拉MT788再一次取得了領先，兩款遊戲的加載速度均快於HTC One ST，在兩款手機運行內存一樣的情況下，處理器性能的強弱也會決定設備加載遊戲時的速度。但摩託羅拉MT788卻在保證性能的同時，也在電池續航能力上以及功耗上優於HTC One ST，這也從側面證明了雙核STE U8500未必就比單核Intel Atom Z2480晶片強的道理。

摩託MT788最後的防線HD遊戲運行功耗圖

HTC One ST運行最後的防線HD時的功耗圖

圖解：

    遊戲運行過程中筆者發現英特爾Atom Z2480晶片在處理任務時的功耗圖並不像HTC One ST的STE U8500那樣平穩，對此筆者詢問了英特爾技術人員，表示Intel晶片在處理畫面相對簡單或者動作較少的遊戲畫面時會把系統調至低功耗狀態來節省電量。

2D/3D遊戲功耗測試/續航時間

測試結論：

遊戲測試極值數據

總結：

    以上我們從通話待機、網頁瀏覽、視頻播放、遊戲運行四個方面分別測試了摩託羅拉MT788與HTC One ST的功耗情況，綜合來看，摩託羅拉MT788算是佔據上風，在網頁、視頻、遊戲方面佔據優勢，而HTC One ST則在常規的通話功耗方面取得了領先。

Powermonitor今後會用在更多設備的功耗測試中

寫在最後：

    面對突如其來的核戰爭，我們更想讓消費者了解的是單核手機在某種程度上其實是不輸於多核手機的。而另一方面也想讓不同需求的消費者可以了解到在不同使用環境下設備的實際功耗情況，這樣可以最大化發揮手機的性能，獲得更好的電池續航能力。

    文章至此，耗時接近一周的測試報告也就告一段落了。雖然測試過程略顯枯燥，但筆者還是儘可能直觀的為您列舉出了兩款設備所對應晶片的強項和不足，力求將更簡化的可讀內容展現給廣大網友。與此同時，這次全新的功耗測試方法也是我們ZOL手機事業部2013年將會重點把握的評測方向。當然，測試過程中也遇到了不少的問題和困惑，評測報告也勢必會有不完善之處，在此也希望廣大讀者能提出寶貴的建議，在文章下積極參與討論，共同努力讓我們的產品評測規範變得更加權威和專業！

7HTC T528t（One ST/移動版）詳細參數

此次功耗PK更是單核Intel Atom Z2480與雙核意法愛立信STE U8500之間的對決。從硬體配置來分析，英特爾Atom Z2480是支持雙線程處理的單核處理器，俗稱「虛擬雙核」，HTC One ST則是真正意義上的「物理雙核」處理器。