Android 架構之亂，x86 挑戰 ARM 大軍，效能、相容性、續航力完全測試

強化2種省電模式

Intel為了降低功耗，除了原先Atom舊有的C6電源狀態之外，還有S0i1與S0i3這2種省電模式。S0i1使用在螢幕開啟，但使用者不與裝置互動的狀態下，將SoC裡絕大部分區域設定成power gated狀態，降低未在執行狀態的電晶體耗電量，減少電力消耗；S0i3則是在一般待機時（與通訊網路互動、但不與使用者互動）所使用的電源狀態。Intel表示S0i1與S0i3能夠提供比S0更為省電的狀態，同時也能夠兼顧喚醒時間；S0i1的進入與離開時間可以在幾微秒（1/1000000秒）內完成，S0i3則是在幾毫秒（1/1000秒）內。

另外，既然功能沒有刪減，超執行緒的功能也就保留下來，在先前已經取得Intel手機的各大媒體測試報告中，Z2460的計算能力大約落在ARM架構的雙核心和四核心之間，而Z2480的計算能力會再高一些。

Burst Mode

Atom Z2460和Z2480分別加入了能夠動態超頻的Burst Mode，而Z2420則無Burst Mode。Z2460和Z2480的超頻時脈最高分別可達1.6GHz和2.0GHz，不過就像其它CPU一樣，開啟時機有著溫度限制（CPU溫度約90度），只要不超過此溫度，Z2460和Z2480都能夠超頻運作，讓工作在更少時間內完成，CPU便可更快進入省電狀態。Z24x0系列CPU還能夠以100MHz的間隔調整頻率，在Intel的簡報之中，說明了在100MHz時，消耗電量為50mW，600MHz的消耗為175mW，1.3GHz則為500mW。

GPU時脈一視同仁

Atom Z24x0全部內建Imagination Technologies的PowerVR顯示核心，而且3款皆採用PowerVR SGX540單核心、400MHz運作時脈，沒有因為型號較低而降低運作時脈；最明顯的例子就是Tegra 3最低時脈的T30L，GPU時脈從520MHz砍到416MHz。

一般來說PowerVR SGX540在200MHz的時脈下，經常與Adreno 205做比較，以Adreno 205的效能略占上風。但現今Intel把PowerVR SGX540的時脈提升至400MHz，理論上效能也會加倍；擁有Adreno 205 2倍效能的產品大概就是Adreno 220，此款GPU被MSM8260、MSM8660、APQ8060所採用，而採用MSM8260的Android手機有HTC Sensation、Sony Xperia S等。

以此反推回Atom Z24x0所使用的400MHz PowerVR SGX540的效能，可能連這幾支老手機都不如，當然這是推算的理論效能，不代表實際遊戲表現，但上下誤差也不會太遠，很有可能無法執行現今越來越誇張的3D遊戲。

▲Intel Z24x0的晶片功能區塊圖，GPU和影像編解碼引擎都是Imagination的授權。

螢幕支援1280 x 800

除了GPU運算能力較弱，對於螢幕解析度的支援性也稍嫌落後，Samsung在Exynos 3110已支援1366 x 768、Qualcomm在Snapdragon S3也可支援WXGA+（1440 x 900）、Texas Instruments的OMAP 4更是支援WUXGA（1920 x 1200）。但Atom Z24x0去年推出時僅支援1280 x 800，雖說1080p和720p的解析度在小尺寸面板上感受差異不大，但在消費者觀念「高解析度面板就是機王」的印象中，第一時間上很難吸引目光。

幸好Z24x0的HDMI輸出支援1.3a規格，可輸出1080p的畫面，視訊編碼和解碼處理器採用與GPU同樣廠牌的VDE285和VDX385，能夠處理1080p/30幀的H.264影片（High Profile、50Mbps）。負責處理相機感光元件訊號的ISP（image signal processer）也整合進Atom Z24x0之中，支援2400萬畫素的感光元件，對焦、白平衡、曝光之類的自動控制也在支援範圍之內。

Java程式沒問題

大家最好奇的一件事情，應該就是過去在ARM環境的應用程式，如何能夠在x86架構新平台上執行？如果是使用Android SDK開發程式，那麼Intel已經和Google進行合作，除了從Android 1.5剛發展就加入到Google API之外，後來在Android 2.3.3還加入了Intel x86 Atom System Image，能夠模擬出Atom裝置，檢查程式有沒有問題。

因為利用Eclipse＋Android SDK的開發環境，絕大多數皆以Java語言寫成，再丟入Android系統中，1個稱為Dalvik的虛擬機器裡執行，只要Intel和Google把Dalvik虛擬機器搞好，基本上跨處理器平台是沒有問題的。可惜虛擬機器是1把雙面刃，提高平台相容性的同時，也會因為多了轉譯的功夫，導致執行效能下降。

Binary Translation

因為透過Dalvik虛擬機執行程式的效率不高，所以Google又額外提出了Android NDK，可以使用C或是C++撰寫，再轉成適合的機器碼執行，由於不用透過虛擬機轉譯，執行速度較快。不過轉譯為機器碼，需要為特定的CPU架構做轉換，因此轉換給ARM處理器執行的機器碼，一定與轉換給Intel Atom處理器的不同；加上ARM處理器是Android市場的主流，部分程式早已為ARM架構撰寫，無法在x86上執行。

根據Intel本身的調查，在Atom z2460去年推出時，Google Play裡大約有25％的應用程式是屬於這種類型，但如果跟消費者說：「很抱歉！Google Play裡的程式你們只能用75％喔。」絕大多數的消費者大概就是直接掉頭就走，看都不看Atom一眼。因此Intel在系統中放入Binary Translation，在程式執行時，直接將給ARM執行的機器碼轉換為x86能夠處理的機器碼，當然多了轉換執行效率會低落，但換來的是相容性提升。

Intel推算大約有90％專為ARM撰寫的程式能夠正常在Atom上執行，也就是說整個Google Play裡只剩下少部分的程式不能使用，且因為Intel已經和Google合作，未來撰寫的程式能夠編譯為Intel x86所能執行的機器碼，因此不能使用的程式比例會逐漸下滑，未來有一天Binary Translation可能會直接消失，就像現在很少人使用Windows 3.1、95、98的程式一樣。

▲左方是一般Android的軟體執行架構，由上而下進入ARM CPU裡執行；右方則是Android在Intel裝置上的架構，在Kernel的上方加入了Binary Translation，以便執行ARM版本的軟體。

Android支援的處理器平台

以Google釋出的SDK、NDK開發套件來說，共支援ARM、MIPS、x86 3種處理器架構，其中MIPS的機種較少，也沒有像x86提出一個即時轉譯的工具，應用程式支援少。

下一代更有看頭

好不容易x86架構的Android裝置在台開賣，但已經是Atom Z24x0的晚期，下一代雙核心且具備4個執行緒的Clover Trail+平台（Atom Z25x0）已經有產品採用；Lenovo和ZTE先後發表K900和Geek這2款手機，即將於中國地區發售。

Atom Z25x0的CPU時脈與Z24x0相比並沒有增加，製程也相同，但核心數增為雙核4個執行緒，GPU部分更新至PowerVR SGX544MP2，且時脈會依據型號不同而有所更動。

真正令人期待的是已丟出部分資料的Bay Trail平台，將一改Atom自古以來的循序執行，變成亂序執行，GPU也更換為Intel第七代繪圖核心（Ivy Bridge所包含的顯示核心），光看帳面規格就知道效能進步幅度頗大。

（後面還有：FonePad、Nexus 7宿命對決）