智能手機使用的 SoC，是否處理器主頻越高越好？
為什麼 Apple A 系列晶元的主頻對比 Android 陣營的同時期競品都不高，宣傳也不提及這個參數，但是設備實際性能表現優異？這是什麼原因？為了平衡性能和續航（功耗），廠商是怎麼做的？
相關問題：Apple A8 晶元的「二十億個晶體管」是什麼概念？
反對目前很多答案。在其他參數相同的情況下，主頻當然是越高越好，這個毫無疑問。
高主頻意味著這款 CPU 具有更好的體質。而且對手機來說，高主頻僅僅決定了滿負荷時的最高主頻，休眠時的頻率並無影響。很有可能一款高主頻CPU跟一款低主頻CPU在休眠時頻率相同。換句話說，高主頻讓你動如脫兔，但不影響你靜如處子。
但不同的 CPU 很多其他參數不同，所以無法單純用主頻去比較性能。
首先蘋果集成的 GPU 不同，而通常這部分的硬體參數你是不關注的。GPU 性能的大幅度領先導致了其優異的性能，當然在 6 時代，是否仍然能夠保持領先需要觀察，不過一般人不會關注 GPU 核心數量等等參數，這也為蘋果造成了「不拼硬體」的假象，而實際上，流暢的界面離不開強大的硬體。
然後蘋果的這款 CPU ，集成的一級緩存，二級緩存，三級緩存數量，都高於同檔次的其他手機產商 CPU（緩存大約是同檔次其他 CPU 的 2倍-4倍。），這通常可以在保證功耗前提下提高性能，稍微有點 DIY 知識的玩家應該懂得一級二級三級緩存的全面提升意味著什麼。
再然後，不同 CPU 的功耗以及發熱量不同，如果發熱量更大，那麼可能更早的達到了降頻的閾值，就可能更早的開始出現性能下降。如果功耗大，則更早的消耗了電量，更早的觸發了省電管理，這也都會影響實際使用中的性能。
以上三個只是例子，有很多因素可能影響 CPU 的實際性能表現，但在所有其他參數都等同的情況下，CPU主頻當然是越高越好。從性能角度說，當然是越高越好，但是我們還要考慮散熱和實際狀況。首先，手機因為散熱電池問題，SOC功耗不能超過5W，而頻率與功耗發熱成正比。然後，受制於物理極限與功耗發熱，估計會長期不能超過3GHz。
架構設計就是我用合理的互聯，管理，配置晶體管，使我的架構效率就是比你的高~
簡單來說就是使100個人能使出1x100的力，差的架構就是吃電不辦事~
至於補充中的問題，我以前的答案直接貼過來就能答嘛。
為什麼 Android 的機器主頻和核心數比 iPhone 高，卻沒有更流暢？
我盡量通俗易懂的說
其實晶元性能拼的還是晶體管數量和頻率，給多少電，出多少力是沒錯的（同製程），但是還得看怎麼出力。 （頻率與耗電發熱成正比）
100個晶體管，我可以做成兩個50晶體管的核心，也可以做成4個25晶體管核心。
至於主頻，可以比方為20個人用一半的力，和10個人用全力沒差
現在看來，800和A7性能其實差不多的。
那麼就是，A7晶體管多不少暫且算成150個，頻率略低算6成力。800算100個，頻率高算全力（2.2：1.2我覺得差不多了）
這麼換算，A7=90性能單位 800=100性能單位
現在不是雙方都有安兔兔了嘛，對比跑分，A7 30000分，800 33000分，基本和上面印證。
然後軟體，由於大部分軟體只對雙核或以下優化
然後在iOS上是直接運行，然後按上面例子用了雙核90性能單位。
安卓上是還得虛擬機翻譯一遍再運行，然後用上了雙核50個出全力的晶體管。 隨便估算下用到的性能，90比50，妥妥的蘋果勝利嘛
iOS的APP可以用上30000的性能，安卓的800最多用個不到20000？
這裡還沒算上虛擬機和後台，800高頻率高發熱降頻呢，算上安卓更慘。。
然後就是除了跑分 軟解和遊戲，能用上雙核以上的APP實在太少了
謝邀！
主頻只是評估一個CPU性能的一個緯度，最後總是一個性能、功耗和成本的均衡。但從性能角度考慮，影響CPU性能的因素除了CPU主頻以外，其實非常依賴於微架構：- 這個CPU的核心（core）是否是超標量的，每個cycle支持幾條指令（多issue）的並發，這些指令是順序執行的還是亂序執行的；多issue和OOO這些都是額外的晶元面積（成本、功耗）
- 這個CPU是否是一個硬體多線程的核心，這個可以提高多issue的使用效率，降低memory access latency；硬體多線程也是額外的晶元面積（成本、功耗）
- 這個CPU的核心（core）的流水線是怎麼設計的，是多少級的流水線，一般來說流水線越長，越容易設計一個更高主頻的CPU核心，但是發生指令跳轉的時候受到的懲罰越高；
- 配套的Cache是什麼樣的架構，多大的容量，多少位聯合等，cache越大，一般來說cache miss越低，但是訪問時延越大，當然成本也越高；cache當然也是額外的晶元面積（成本、功耗）
- 內存（DDR）的帶寬和訪問效率如何
以上僅僅是從CPU core的角度來看的，所以答案是當然不是主頻越高性能約好（不過在使用同樣的微架構或者核心的情況下，主頻上來性能會提高）；最終手機的應用性能還取決於其他配套的模塊的性能，譬如GPU的性能如何等等
。。。主頻越高越好啊。。但是實際情況，日常只會用一兩個核。。頻率也不會一直負荷。。什麼四核，八核，看的美好，其實日常沒多大用。
可以裝CPU Usage Monitor或者system info去查看。
跟電腦cpu一樣。。
但是真正要用到高頻的時候，要看的是持久。。曉龍這種一邊升溫一邊降頻的，只能抗五秒的高頻有什麼用啊。。當然了，小米這種為發燒而生的就不提了。。
終於找到了 800的測試了
主流手機4核處理器頻率穩定性測試
由於Snapdragon 800追求性能，採用台積電為高頻優化、而漏電率稍高的HPm工藝，Snapdragon 800滿載溫度上升很快，在達到滿負載的2.15GHz頻率後，溫度瞬間就到達73度，同時由於溫控策略的保守，在達到2.15Ghz滿頻瞬間的同時，就開始降頻，很快得階梯狀的降頻到1GHz以下，而且不同於三星Exynos 5410還會高頻低頻來回跳動，而Snapdragon 800得頻率就是一蹶不振了，2.15GHz的處理器，實際穩定運行的頻率還不到1GHz。這個頻率穩定性比於三星Exynos 5410還慘。（本部分數據來源友站愛活網）
6589這種小核心日常夠用，關鍵時候能夠死撐。真的很機智。。
追加4核A7架構1.5GHz MT6589T的測試，測試機型為金立X817，在CPU滿載10分鐘後，頻率依然可以穩定1.5GHz，不過由於MT6589T處理器內部並未集成溫度感測器，我們並無法獲得處理器溫度的讀數，當然我們觸摸機身表面，即使長時間滿載，測試機型表明並沒有明顯溫感，這要很大程度得益於A7核心的低面積和低功耗。甚至在長時間高負載情況穩定在1.5GHz A7性能表現還要優於理論性能更好的大核心。
至於性能優異。。這就是開發者和系統的功勞了。。
安卓的後台。。加上喪心病狂的淘寶，qq什麼的。。。A8，1g。不敢想像。。
不是！CPU的性能與電壓、流水工藝、架構、cache大小都有很大的關係。
其次，CPU只是手機晶元的部分。手機晶元作為SoC，影響其綜合體驗的還有很多的因素，如modem，power，GPU，display, A/V codec, etc.........同時外圍的存儲、內存等高、低速器件的選配也會影響性能。
另外系統的優化也對性能有很大的影響。
上面扯CPU的，掉進細節了。。。
謝邀，
打個不太準的比喻吧。假設cpu就是一輛轎車。咱們的a8是保時捷911。
好了，主頻是什麼？對應911發動機的轉速。轉速快走的就快？你去三環試試。
是cpu的振蕩周期的倒數。1G主頻，1ns周期。
主頻就相當於保時捷911的發動機輸出轉速n，然後那些什麼時鐘機器周期指令周期依次是傳動機構上某齒輪的轉速。
主頻對應指令周期 相當於 發動機轉速對應車輪轉速。
那軟體運行呢，相當於咱們911跑在路上。軟體解決不同應用問題，那咱911就是圍著中國轉。你的程序代碼什麼就相當於我怎麼從帝都到魔都的路由。
性能就是你旅途的感受，功耗，就是你花的毛爺爺了。
首先，處理器分很多類，什麼intel，arm，sun，ibm等等等等。他們各自有各自的不同。然後又有arm下a7，a15等亂七八糟分布。
汽車發動機這樣。應該你比我懂。
首先明確，a8隻給ip6兩個手機用。記得apple也有arm股份吧，買ip核應該更容易，使用也更懂吧。就像某天朝國家加入了基因組測序，然後將來就可以較容易使用基因組成果了。
蘋果處理器是買來ip核再開發的晶元。我有著超強的技術團隊，我有的是錢，然後我就只供兩個機型。
首先我可以為他挖專用道路，你在三環堵車呢，我在地鐵旁開個道，不怕，咱有錢。買個地鐵。把車胎放進鐵軌里。哎，走的好孤獨，真想拉個妹子一起享受。
高通，mtk，nv 三棒子，ti，華為呢？咱的路要適合所有車，咱要搞國道。沒事，堵是他們的事，只要我能開車就行，咱靠量取勝。
然後我有高明的路由演算法，也就是我ios開發只為我自己用，我不用考慮別的液晶和其它硬體怎麼接入。我只想這十幾個東西怎麼適配就行了。安卓呢？各種亂七八糟的感測器，主板，還好這些linux幫了一些忙。
從魔都到帝都？咱修條直線的，不怕，咱有錢。咱們明明會矩陣來算路徑為什麼要用窮舉法呢？咱不窮。
好了，啰嗦這麼多，你也懂了吧。
a8是強在他人才眾多但只適配兩三個。
我覺得，這些比參數都是小米搞出來的，拿著一些稍微有用的參數出來，來看啊，誰可以比較出1.7和2.3大小，誰會長按電源和音量鍵就是發燒友啦，too young，too naive。發燒友 多高大上啊。好像你比上萬個工程師牛似的。
當然這些參數也是有用的，但不是絕對的。
好了，利益相關，我不是果粉，我也不是任何公司職工。我只是一個窮學生，連寬頻都沒在這默默手機碼字。
當然如果哪公司要我求之不得，包括米啊
上個圖吧，不知手機會成功嘛
謝邀。這個問題 @破布 來回答要合適的多。我等只能拋磚引玉。
原題包含兩個子問題，分別作答吧。
『智能手機使用的 SoC，是否處理器主頻越高越好？』
- 對實際使用來說，否。眾所周知，1）功耗和發熱的限制；2）對I/O密集型的任務，提高CPU速度不如提高匯流排帶寬和外設速度。但對賣手機來說，是。
1. 為什麼 Apple A 系列晶元的主頻對比 Android 陣營的同時期競品都不高，但是設備實際性能表現優異？這是什麼原因？
- 我不知道。猜測的話主要是因為蘋果自身對軟硬體乃至生態系統都有完全的掌控能力（廢話）。這樣首先從方向上蘋果可以得到整個生態圈的用戶使用習慣的數據，從而做有針對性的優化。一方面可以在硬體的架構設計上真正優化影響用戶體驗的瓶頸，比如GPU, Cache, RAM帶寬等；另一方面軟體上因為不需要兼容太多硬體，也可以做針對性的優化。
- 除非蘋果和三星這樣的領導廠商，自己能做關鍵晶元，能做任意需要的軟體改動，並且基本上可以要求供應商做任何必要的改動。其他廠商實際上能做的不太多，硬體上主要是根據手機產品的定位，查查各家供應商器件的spec寫寫算算，做做排列組合看那種組合更合適。但這樣的計算也只是參考，在實際選型中基本上要服從於其他方面的考慮，比如成本，上市時間，供貨能力，甚至外觀設計。軟體上的優化就比較發散了，基本上要靠大量的測試和profiling，實際工程中的思路，我見識所限，也比較簡單。性能上就是就是把串列的流水線工作拆成並行工作分配到不同的CPU核，協處理器，GPU，DSP；功耗上就是不用的部件就關掉，能睡的時候盡量睡，要醒的時候盡量把多個任務合在一塊醒，醒一次就把活都幹了而不是醒好幾次。
頻率當然越高越好 但發熱 功耗都是需要解決的問題
果子從A6的Swift開始自己設計IC 每一代的規格都有提升（A8可能是優化IPC）
A系並非總是比市場上其他SoC強 至少A6之前是這樣 A4的GPU比S5PC110弱 A6的CPU相比高主頻 多核心的4412/8064無優勢
低頻的GPU和8064的A320也是沒有多少勝算的
但A7的Cyclone就猛了
挺寬的架構 性能和其他的SoC（如S800/801 Exynos5420）比起來也不差
這就是微架構的魅力
但IOS的優化也有關係
更新：A8跑分（轉自瑞記的微博）
最簡單，AMD的主頻高吧，i3秒他全家。
主頻高只能說明單條指令處理快，但是這不是唯一標準，還要考慮吞吐量，功耗。
實名反對樓上答案，他們都是在對知識，沒有幾個認真考慮過如何評價啊。
我覺得大家其實漏掉一個最基本的問題啊，測量的主體現在是智能手機的SoC，但是測量指標是什麼？題主就給了一個字：好。
------這樣是不是有點太牛逼了啊，我只是個測量專業的本科生。。。。低調點比較好。。。其實這只是個分割線-------------
我個人覺得其實題目非常的不嚴謹，建議修改。
我這個愛好者就能分離出來智能手機SoC的好幾個指標：
性能 發熱量 耗電量
CPU的主頻，即CPU內核工作的時鐘頻率（CPU Clock Speed）。通常所說的某某CPU是多少兆赫的，而這個多少兆赫就是「CPU的主頻」。很多人認為CPU的主頻就是其運行速度，其實不然。CPU的主頻表示在CPU內數字脈衝信號震蕩的速度，與CPU實際的運算能力並沒有直接關係。由於主頻並不直接代表運算速度，所以在一定情況下，很可能會出現主頻較高的CPU實際運算速度較低的現象。
以上來自百度百科
相對於同一CPU而言，主頻越高，運行速度越快，可以大致認定性能越高。但是最高主頻的限定一般來自於溫度，主頻越高，發熱量越大，耗電量越大。台式機的DIY愛好者的電源和散熱設備一般都很叼啊。
但是評價CPU不能只從主頻啊，如何從通過 CPU 的參數比較 CPU 性能？，建議大家移步這個問題，要不然有點歪樓。
再解釋下20億這個概念啊，下面這個圖從我大二的論文里摳出來，當時比較菜，大家輕噴啊。不過這個數量是Intel的。
雖然說桌面級的晶體管密度可能會高於移動級，但是這種東西完全就是拼製程的，Intel表示14nm的大砍刀已經準備好。
--------其他雜七雜八的東西------
解釋下@pansz的三級緩存的問題，三級緩存是通過增加定址速度的方法來加速的。
再想說說他的集成GPU的問題，其實不只是GPU，太多東西都集成上去了其實很難辦的，給一張圖
（集成狂魔高通）
在如何從通過 CPU 的參數比較 CPU 性能？中，唯一的解決方法都是跑分。。。。。
首先說明答案：主頻並不是越高越好
處理器的性能跟主頻的關係並不是線性的，因此不同的設計在考慮性能和功耗的平衡時選擇的頻率是不同的
一個設計是否優秀跟他的主頻大小關係不大（只要不是太離譜）
與其看主頻不如看達到相同性能和功耗所需要的晶體管數量更合理一些
蘋果1.XGHz的頻率，功耗也不比高通2.xGHz還是四核的功耗低
先簡單說一下 之後再補充更多的答案謝邀了，樓上很多都說得非常清楚了，因為你問的是整體體驗，我就簡單說一下吧：整體效果體驗並不是單純限定在速度這個層次里，當然，在其它條件相同的情況下，同一系列的CPU頻率越高，速度當然要快一點；我剛才說了整體體驗時速度只是其中一項，而CPU頻率只是速度里的一小部分而已；
說個最簡單的對比：一輛15萬左右的別克凱越和一輛F1方程式賽車，比速度，天壤之別；比引擎更是天壤之別；但是在跑1000公里長途的時候，你是願意開250時速聽4個小時的引擎轟鳴的F1呢？還是願意開120時速坐在安靜的車廂內聽8個半小時的音樂？這就是體驗的區別。
主頻越高意味著功耗更高，耗電也就越高，長期工作在高頻率狀態下的手機發熱估計是一般人很難接受的。所以即使晶元主頻很高，在日常手機應用中它還是工作在低頻下的，也就跑分時頻率高些，這也是小米的功勞嘛。
手機中的處理器頻率只是其中一項影響因素，綜合實力或者你看中的實力覺得符合要求就可以了，還有一點日常使用不發熱，不暖心就好。
通常認為：處理器性能和頻率成正比，當然是頻率越高性能越好。
考慮到頻率升高電壓也會提高，所以能耗的增高其實更快，比如從1GHz升到2GHz,性能增加一倍，能耗可能增加1.5倍，能效比是降低的。
A8的厲害之處就是跑1.4GHZ就有相當於4核2.5GHz的801的性能，單核性能還要更強，這是遠遠領先於友商的。
這既有apple自主設計的64位架構比較先進的原因，同時這顆SOC本身也非常彪悍（20億的晶體管真不是唬人的）。同時由於堅持雙核心設計，單核性能真的出眾。即使安卓，一般的應用很少會用到4核心以上，apple這種雙核設計確實是合理的，最能有效利用處理器性能的。
apple如果讓A8跑2GHz以上，那性能真要默秒全了，但是性能夠用的情況要apple肯定要考慮功耗。
這也是為什麼6Plus只要2900的電池續航就完勝大部分安卓手機了，apple的SOC都很省電。
最後，如果說實際性能表現優異的話，當然還有IOS的功勞了。
謝邀，前面的專業人士其實已經回答得很透徹了，我就來點通俗的答案：假使超人能飛，但他的皮膚跟普通人一樣，那他也只能局限於低速飛行，不然人出去了皮沒了。處理器速度再快沒有其他部件能夠配合，那也是沒啥用，之前已經有人說了短板，抱歉手機瀏覽不方便@，另外智能手機這玩意畢竟還需要系統作為直觀反應「性能」的表現，那系統的是 粘合 硬體 還是 融合硬體 ，就要看開發商的實力和技術了，現在國產品牌越來越多，從情懷到暖手寶，價格，速度，百花齊放，即便同樣硬體，不同品牌的設備感受都不同。最後：個人認為作為智能手機，手機，而言，處理器並非越高越好
謝邀。
記住一點：一個系統最終的表現，不是取決於系統最強的部分，而是取決於系統最弱的部分。
而最弱的部分，我們有一個詞來形容，叫做瓶頸（bottle neck)
概括的說，蘋果手機的最終表現好，就是因為它沒有瓶頸，系統的各個地方都是一樣的順暢，所以最終給用戶的體驗就是，十分流暢。
具體的說。
首先，講點簡單的：並不是cpu越快，系統就會越快。要知道，cpu只負責計算，而計算的數據是從存儲器取出來，通過匯流排交給cpu的。如果存儲器速度慢，或者匯流排速度慢，那麼cpu再快也是沒有用的。打比方說，一個屋子裡面放了一個諸葛亮，能很快的處理各種事物。但是要處理的公文都放在一個滿是垃圾的房間里，每次找公文都要花費小弟們很多時間。另外從存儲公文的房間到諸葛亮的房間是一個草叢遍布的山路，每次送文件也要花費半天的力氣。那麼，諸葛亮再聰明，他的大部分時間也是花在等待上。總的表現上，處理能力就很差了。
很多系統看起來處理器和別人差不多，但是表現很差，就是因為路沒有修好，只看指標。比如很多Android系統，說是只能手機，但是存儲器只能裝幾十M的程序，隨便裝個軟體就滿了。
其次，稍微複雜點的，CPU的頻率和CPU的計算能力並不是簡單的比例關係。拿Intel的CPU來說，1G主頻的賽揚和至強肯定是不能比的對不對？現在各種晶元廠商的處理器架構都不同，每個都會針對特定的情況進行優化，所以頻率只有在同架構的cpu中才有比較價值，跨架構，跨廠商之後就完全沒有比較意義了。多核什麼的不說了，CPU的內部匯流排設計，協處理器，多級緩存都會影響到cpu的表現。再加上前面所說的外部匯流排設計，外部存儲器速度，外部設備等等都會很大的影響到最終產品表現。
再次，cpu和硬體的體系架構做好了，還需要有良好的軟體來配合。IOS的沙盒避免了惡意軟體對系統的破壞，IOS禁止後台多線程大大提高了前台程序的流暢度等等。
功耗的話，舉例來說，一般我們每個模塊都有關閉電源的功能，就是在不使用該模塊的時候關掉部分電源以節電。另外，多線程也是相當耗電的，系統中大量消耗CPU但是平時無用的程序（比如某數字公司的所謂殺毒的），不但消耗CPU，還是用網路，這些當然會費電了，所以操作系統如何處理這些也是需要進行大量的調整的。但是很多小公司可能就不會花精力在這方面的調整上，所以多少會影響續航的能力。Android因為開放度太高，以至於很多東西操作系統管不了，應用程序亂折騰。而IOS完全是由系統管理，這樣的話對cpu/網路的消耗自然少，也就相對比較省電了。回答樓主的標題：
頻率只有在CPU其他參數完全相同的時候才有絕對的比較意義，通常情況下只有參考價值。
比如當年奔騰四代電腦CPU可以做到3G以上的頻率，現在的CPU有幾個做成這樣呢。
蘋果用的是自己設計的CPU，安卓廠商多採用高通的CPU，設計上存在差異，所以頻率沒有可比性。
簡單來說，是的，頻率越高越好。
同類型的microarchitecture，當然是主頻越高越好。回到David Wall的文章，你有一台完美的機器，配備許多完美無窮大的指數，你的Instruction Per Cycle (IPC)可以達到64. 在這個前提下，你的頻率越高，每秒鐘執行的指令就更多，性能自然就高。這裡我的性能是指硬體的絕對指標，它可能接近科學方法的測量，但不一定接近用戶的感受。但這是一個benchmarking的問題，就不具體討論了。
蘋果，在我眼中的獨到之處在於，從5S開始引入了M8 coprocessor。我對它的定義就是dedicated hardware accelerator。它能夠以最有效的硬體執行有限的指令，包括導航和照相相關的。我沒有看到M8的詳細內容，但如果是我做，應該是指令集和硬體結構的優化。而提高主頻對於我來說就是讓設計師去優化microarchitecture，有的時候還必須增加pipeline。而針對特定應用的硬體加速器，是一個從無到有，並且是可以做到最好的優化過程。
功耗問題我涉及的不多，就不瞎評論了。感謝David的邀請。
積极參与答題
謝邀，有不對的地方歡迎指出。
首先主頻越高肯定越好，但是現實情況是主頻越高功耗急劇增加。
然而決定一款晶元好壞的因素還有製程工藝，架構等等，工藝是設計者難以改變的，所以一個好的架構就是設計者要重點關注的，有好的架構即使主頻不高，也能提高晶元的整體性能。
如果按照需求理論來看，蘋果的主頻不高，是蘋果分析了用戶的需求才這麼做的，蘋果用戶常用的操作主要是上網，視頻，遊戲，應用，這些操作對晶元主頻的要求並不高，但是對存儲、編解碼要求高。因此蘋果就在這一塊下功夫，而不是盲目的拼主頻。同時，一些巧妙的設計也能大大改善用戶體驗，比如蘋果的協處理器，就是類似DMA的設計，減輕了CPU的負擔，提高性能，還增加了續航時間。這就是架構的威力。
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