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瑞芯微、全志、联发科三款芯片全面对比

时间:2015-08-29 18:41 作者:春源丽影

第1页:国货崛起:国产芯片格局在改变

在移动芯片市场中,随着产品的应用范围越来越广,移动级处理芯片不仅仅是被用在手机等产品上,诸如平板电脑在内的很多移动平台对于移动SoC方案的需求也在不断加大。在移动市场的起步阶段,由高通等国际厂商领衔的移动市场一直处于近乎垄断的地位,不过随着科学技术的进步我们看到了国产芯片的崛起。

国产厂商的发展路线基本都较为一致,高端旗舰市场有高通、三星和苹果等主宰;那我们就从入门级做起。毕竟并不是所有的产品都需要那么高端的SoC方案,随着近些年的稳步发展。我们逐渐看到了诸如瑞芯微、联发科和全志一类的国产芯片厂商所做出的成绩。今天我们就拿出手上现有的三款搭载了三家厂商应用在平板电脑上的旗舰芯片做一个全面的横向比较。同时也可以看到与国际大厂的差距在哪里。



国产三足鼎立旗舰八核芯片孰更强?


在评测正式开始前先做一些铺垫,我们都知道相较于平板电脑而言,移动芯片厂商对于手机领域则更加重视。我们评测的这三款旗舰芯片产品只是应用在平板电脑上的,有些厂商例如联发科可能在手机端已经推出了性能更加旗舰的SoC方案,在此我们仅讨论平板电脑上的情况。

高通骁龙系列处理器(图片来自高通)

近些年面对来自高通、三星和苹果等国际品牌的巨大压力,国产芯片之争也在变得愈演愈烈。虽然我们仍旧可以看到差距的存在,但是实际情况表明差距在逐渐的缩小。华为、联发科、瑞芯微等众多国产芯片厂商的崛起正在改变国内乃至世界移动芯片领域的格局。

华为海思麒麟系列处理器(图片来自华为)

随着移动通信技术的发展,手机平板的诞生也逐渐模糊了大屏手机和平板直接的界限。然而有着多年移动SoC方案的联发科在这个领域积累了众多经验,市场份额也在不断扩大。随着4G时代的到来,有着强大自主研发实力的华为在4GLTE时代携手海思麒麟系列处理器也展现出了媲美骁龙处理器的实力。


第2页:前期准备:评测产品信息介绍

前期准备:评测产品信息介绍

这个横评原本策划了很久,起初有这个想法是在首款RK3288处理器的平板送测之后,我们一直在等待搭载全志A80八核处理器的产品送测到达。好在现在着手开始写这篇横评还不算晚,下面我们先来了解一下这三款评测产品的基本信息。

■MT8392方案+3G通话平板=台电P983G八核

台电的平板风格独树一帜,土豪金配色也是使用了很久。P983G八核的设计依旧延续了台电一贯的风格,有着9.7英寸和2048x1536分辨率的屏幕,搭载MT8392八核处理芯片。外观为正面白色,背面香槟金色,整体外观很友好和抢眼。



台电P983G八核


台电P983G八核详细参数

■RK3288方案+超视网膜屏=台电P90HD

台电一直都在和国产芯片厂商保持着紧密的合作,P90HD也是全球首款搭载了瑞芯微RK3288处理器的平板电脑,并且配备了超过iPadmini2级别的2560x1600分辨率显示屏,与近期三星推出的TabS是同一分辨率。

台电P90HD
台电P90HD详细参数

■A80八核+视网膜屏=昂达V989八核

继瑞芯微RK3288处理器的评测内容之后,全志最新的A80Octa八核处理芯片的产品昂达V989平板也如期而至。大尺寸的9.7英寸2048x1536视网膜屏幕已经不再足以夺人眼球,而昂达V989除了最新的全志A80Octa处理器让我们感到好奇之外,还配备了USB3.0接口,新的图形处理器PowerVRG6230也自然是测试的重点。

昂达V989八核
昂达V989八核详细参数

本次参与横评的三款产品分别是台电P983G八核(搭载联发科MT8392处理器);台电P90HD(搭载瑞芯微RK3288处理器);昂达V989(搭载全志A80八核处理器)。三款产品在此前都已经做了较为详尽的评测,对外观等其它方面感兴趣的朋友可以猛戳下面的文字:

《2K屏可通话平板台电P983G八核评测》

《跻身行业前三甲?首款RK3288平板解析》

《全志A80八核第一弹昂达V989平板评测》


第3页:参数对比:三款产品横向对比

参数对比:三款产品横向对比

现在的国产旗舰SoC的推出都有着这样一个趋势,那就是它们首先都会使用在品牌的大尺寸平板电脑上,像台电与昂达这两家都是这么做的,而在其它更小尺寸的平板上我们则要稍等一些时间才能看到搭配该SoC方案。下面我们将三款产品的硬件信息罗列在一起,这样的对比更加直观。

■硬件参数对比



三款产品硬件参数对比


可以看到除了P90HD之外,其它两款产品的尺寸均为9.7英寸,均是品牌旗下最大尺寸的屏幕配置。然而P90HD的屏幕分辨率达到了超视网膜屏的级别为2560x1600,PPI更是达到了340。在三款产品之中的显示细腻程度自然是最高的。在存储容量和价格上昂达V989也具有一定的优势。可以看到在通话方案上,联发科系列芯片在国产芯片中一枝独秀。

■处理芯片对比

三款评测产品处理芯片基本信息

在处理器的具体参数方面,三家处理芯片核芯均采用ARM旗下的Cortex不同架构,MT8392采用的是八颗Cortex-A7核芯,RK3288采用了四颗A17核芯,而A80则采用了四颗A7+四颗A15的方案。图形单元方面也存在不同,由于采用了不同的架构方案,在功耗上也会略有差异。

■工艺架构解析

通过以上表格对比我们可以看到这三款处理器采用的都是相同的28nmHPM制程工艺,在这里简单普及一下制程工艺的定位。

28nm工艺应用分类(图片来自百度贴吧)

其中TSMC就是我们常见的台积电,ST是意法半导体,GF是格罗方德半导体,剩下一个则是三星了。台积电最低端的28LP不是HKMG的,是传统poly/Si的,也是现在高通,MTK6589采用的工艺,GF,Samsung的28nm全家都是HKMG的。

台积电工艺分类(图片来自百度贴吧)

最低端的28nmLP是poly/Si的,最早量产,代表是高通S4。抛开移动设备不能用的HP工艺,台积电的28LPHPLHPM:性能:HPM>HPL>LP;漏电:HPL<HPM=LP=40nmLP。


第4页:方案对比:芯片性能横向对比

方案对比:芯片性能横向对比

■MT6392芯片介绍

联发科MTK8392是MT6592的平板版芯片,采用了28nm工艺制程,内置8个Cortex-A7应用处理器,主频率达2.0GHz,四核Mali-450图形处理器,相当于八核Mali-400图形处理器,支持DDR3(667MHz)内存。



Cortex-A7结构图解(图片来自ARM)


Cortex-A7处理器的架构和功能集与Cortex-A15处理器完全相同,不同之处在于Cortex-A7处理器的微架构侧重于提供最佳能效,因此这两种处理器可在big.LITTLE配置中协同工作,从而提供高性能与超低功耗的终极组合。

MT8392采用Mali-450MPGPU(图片来自ARM)

Mali-450MP图形处理器将成功的图形产品系列的OpenGL®ES2.0性能提高了一倍。Mali-450MPGPU通过扩展到最多8个内核,从而扩展了性能范围,并使处理吞吐量峰值提高了一倍。

■瑞芯微RK3288介绍

平衡性能与功耗,四颗A17核心组成了该系统的主运算单元,而图形处理部分则采用了ARM家最顶级的移动GPU平台中的Mali-T764,这是能一个满足日常使用调配并且可以Hold住大型3D应用的组合。

ARMCortex-A17核心架构的内部结构(图片来自ARM)

根据ARM官方给出的资料,Cortex-A17仍然是基于ARMv7-A指令集的32位芯片,本质上与之前公布的Cortex-A12一样都是双宽度、乱序发射,11级流水选,略逊于三宽度,15级流水线的Cortex-A15。

Cortex-A17相比Cortex-A9提升了60%的性能表现(图片来自ARM)

那么Cortex-A15是ARM在Cortex-A9之后推出的全新的标杆级的处理器架构,随后的Cortex-A12、A17都是以其为基础进行模块删减后的产物。

以Cortex-A9作参考,A17的最高性能大约提升了60%(A12是40%,A15是100%),功耗方面A17与A12相同介于A9和A15之间,所以也可以把Cortex-A17当做是Cortex-A12的加强版马甲来看。

Cortex-A17初期采用28nm工艺后期将提升至20nm(图片来自ARM)

另外A17加入了CCI-400一致性总线的支持,所以相比不支持的A12,前者多了对“big.LITTLE”大小核架构的支持。只不过RK3288并没有那么做,毕竟全局任务调度做不好还不如不做。

■全志A80介绍

全志在MWC2014上正式发布A80芯片,其包含了4个Cortex-A15核心和4个Cortex-A7核心,HPM工艺架构下8个核心能够同时运行,在低负载时候能够关闭部分核心已达到省电的目的。另外A80采用最新的Cortex-A15R4P0的版本,比之前部分芯片所采用的R3P3版本更新,进一步提高了能耗比。

全志A80八核处理器内部及特性简图(图片来自全志)

在GPU方面,全志采用了PowerVRG6230处理器,频率为600MHz,拥有64个ALU单元,支持OpenGLES3.0版本,并且全志A80采用台积电28nm制程工艺,主频为2GHz,这相较于之前全志推出的A31四核处理器的40nm要有了很大程度的提升。昂达V989采用的是PowerVRG6230,要知道iPadmini2以及iPadAir上所用的苹果A7处理器用的则是PowerVRG6430,看名称相信很多用户都能明白他们之间的关系。

全志A80各部分详解
全志A80图形处理核心PowerVRG6230结构简图(图片来自全志)


第5页:综合性能:处理器综合性对比

综合性能:处理器综合性对比

在综合性能对比上,我们首先采用较为热门的跑分测试软件安兔兔(又名“娱乐兔”),这里借用一句网友的话“国产遇见安兔兔就高潮”的“名言”;还有那句“不服跑个分儿?”。当然后半句主要是针对某米的,好在我们今天对比的产品之中没有小米平板。

■综合性能测试项目一:安兔兔4.5



主流芯片产品安兔兔跑分对比


通过横向对比我们可以看到,相对于搭载联发科MT8392的台电P983G八核来说,搭载RK3288的P90HD和全志A80的昂达V989与其它平板之间有着较为明显的差距,安兔兔跑分均在4W分之上。可以说的的确确具备了领跑国产产品性能之巅。

综合性能测试项目二:Geekbench3

在处理器实际运算性能的对比上,我们采用Geekbench3和RARforAndroid作为衡量的标准。Geekbench3的评测范围较AnTuTu以及BasemarkOS要精简很多,仅限于处理器的整数/浮点运算、内存读写性能等内容。


处理器CPU性能测试软件:Geekbench3(图片来自Googleplay)


Geekbench3测试结果对比

在单线程运算性能上可以冥想的看到,在单线程处理性能上RK3288和A80的性能不相上下均高于采用Cortex-A7的MT8392芯片这点并不出乎意料。在多线程处理性能上,四核的RK3288比八核A80也并没有落后太多。


处理器CPU性能测试软件:RARforAndroid(图片来自Googleplay)


RARforAndroid测试结果对比

经过多次的测试结果我们可以看到,RARforAndroid的性能测试之中RK3288以1302的高分领先另外两款芯片的平板,出乎我们意料的的是全志A80的解压缩性能比MT8392还要稍微逊色一些。

综合性能测试项目三BasemarkOSⅡ

由于安兔兔存在为个别厂商做优化、防作弊措施不完善等负面评论,使得我们一直在寻找一款更新及时且伴有权威性的综合性测试软件。Rightware,一家不太被国内网友所熟悉的芬兰公司,在最近几年接连推出了多款Basemark系列的基准软件,用于测试智能手机、平板电脑以及其它嵌入式系统的综合处理性能,其中较为知名有BasemarkX以及BasemarkOS

综合类系统性能测试软件:BasemarkOSⅡ(图片来自Googleplay)
BasemarkOSII测试结果对比

Rightware建立的基准开发项目,其成员包括了AMD、Imagination、Intel、nVidia、Qualcomm等多家业内翘楚,其软件测试结果的可参考性要高于安兔兔系统评测。BasemarkOSⅡ是Rightware公司公布的新版综合性测试软件。其测试项目包含了系统测试、内存测试、图形测试以及网页测试四大板块,另外在额外测试中还加入了对摄像头、电池的测试项目。


第6页:图形性能:GPU处理性能对比

图形性能:GPU处理性能对比

■测试项目一:GFXBench3

GFXBench(前身为GLBenchmark)是一款基于OpenGL-ES图形API接口的移动设备图形处理性能的基准软件,从问世之初便有着跨多平台的特性,目前已经加入了对Windows系统的支持。这款测试应用的重点主要在GPU测试部分,相信这个大家都有所了解,其测试场景包括理论性能测试以及实际渲染模拟两个部分,另外还有一个额外的续航能力测试。



处理器GPU性能测试软件:GFXBench3.0(图片来自Googleplay)


GFXBench3是今年一月份由Kishonti组织推出的GFXBench测试软件的最新版,软件界面布局进行了重构,且同时兼容智能手机与平板电脑。核心内容方面,该版本中加入了全新的Manhattan(曼哈顿)测试场景,对应Open-ES3.0图形API接口。新的渲染质量测试模式,可以用来测试设备在高端游戏场景中的视觉保真度。最后不能被忽略的就是官方为其加入了多语言的支持(包括简体中文)。

■GFXBench3跑分成绩

台电P90HD的GFXBench3的检测信息和测试结果
昂达V989的GFXBench3的检测信息和测试结果
台电P983G八核的GFXBench3的检测信息和测试结果

测试项目二:3DMarkforMobile

3DMark原本是Futuremark公司在PC端推出的一款专门测量显卡性能的软件,不过随着版本的更迭,3DMark已经渐渐转变成了衡量整机性能的软件,在发烧友心中更是树立起了测试标杆的形象。2013年2月,继3DMark11之后,新一代产品以“3DMark”这个复古的名字重磅亮相。


处理器GPU性能测试软件:3DMarkforMobile(图片来自Googleplay)


3DMark不仅跨平台,而且在WindowsRT/8平台上用到了著名的DirectXAPI,而在Android和iOS等移动平台则用到了OpenGLES2.0。3DMark移动版的测试场景依旧画面绚丽,考虑到移动级GPU的处理能力,测试场景从PC平台的三个精简到现在的一个,测试成绩可参考性很高。在最近一版的更新中加入了对简体中文语言的支持,可以说中国市场也越来越收到海外的重视了。

■3DMarkforMobile成绩对比

3DMarkforMobile成绩对比

从对比柱状图我们可以看到,台电P90HD和昂达V989在Normal测试模式下均达到了Maxedout的爆表表现,而P983G八核与两者还存在一定的差距。相对于两个最新旗舰而言显然MT8392只能算是低功耗八核的代表,而新一代国产芯片领军则要等待联发科的下一代旗舰产品了。相信到时候与全志和瑞芯微的斗争会更加激烈。

测试项目三:Nanamark2

NenaMark2是一款用于Android设备的硬件加速基准测试程序,通过演示一款实时渲染的画面来对手机的图形能力进行测试,包括反射、动态阴影、曲面参数、复杂光线模式等内容,需要Android2.0以上系统和OpenGLES2.0支持。

Nanamark2测试结果对比

在柱状图上显示感觉三者差距较大,其实看具体数值可以发现三款芯片机型的差距也都只是在个位数徘徊,可见在Nanamark2的测试中三者的性能实力较为相近。


第7页:网络性能:核心网络应用测试

网络性能:核心网络应用测试

此次的网络应用测试环节我们只模拟了用户日常使用网络应用时的跑分项目测试,没有来得及做传输速度方面的测试。用来做跑分测试的工具是网友们非常熟悉的综合性测试软件VellamoMobileBenchmark以及专门针对JavaScript的SunSpider。

■Vellamo介绍

VellamoMobileBenchmark是一款由高通公司(Qualcomm)开发的网页基准测试工具,新版本中加入了名为“MetalChapterTests”的一系列围绕CPU展开的轻量级压力测试,这些测试项目包括处理器的浮点/整数运算性能,内存的读取/写入性能以及峰值带宽等等,我们进行测试时主要是使用这款软件的HTML5模式对采用Android系统的平板进行网络浏览以及网页渲染方面的测试。



网络应用性能测试软件:VellamoMobileBenchmark(图片来自Googleplay)


当然加入再多的内容也无法掩盖Vellamo在网页基准测试项目上的执着,它依旧是市面上这个领域内功能最为全面的测试软件没有之一。Vellamo能够对移动设备浏览器性能以及稳定性进行测试,包括Canvas、JavaScript引擎、图像、文字处理、网络存取加载等项目,综合得分越高也就意味着测试设备网页浏览体验越好。Vellamo基于统一的Android内置浏览器进行测试,因此很具公平性。

■Vellamo跑分成绩对比

VellamoHTML5项目跑分成绩对比

■SunSpider介绍

SunSpiderJavaScriptBenchmark是一款由苹果开发的浏览器JavaScript引擎测试工具,目前最新的测试版本为1.0.2。Sunspider测试实质是对JavaScript引擎性能的测试,通过该项基准测试,可以了解浏览器内核在处理JavaScript代码以及其它编码时的能力。与其它测试软件有所不同的是,SunSpider测试的成绩越低则代表其处理能力越强。

■SunSpider跑分成绩

SunSpider1.0.2测试成绩(539.1ms)
三款产品测试结果对比

透过对比表格可以看到在sunspider的Javascript测试结果中,昂达台电P90HD的数值最低,说明其性能最好,而P983G八核数值最好说明其在这方面的性能最弱。


第8页:视频解码:视频解码性能测试

娱乐性能:视频解码详细测试

■视频播放:可兼容解码多种视频格式

作为便携性优秀的平板产品,拥有更好的视频解码播放能力无疑非常重要。在上下班的路途中或是出差在外,亦或躺在家中休息,观看视频、电影都是现代人必备的需求,而产品的解码播放能力自然也是测试中的重点。

我们选择1080P以上的几部视频做测试,1080P以下的直接Pass!全志A80的PowerVRG6230GPU和RK3288的Mali-T764均对4K视频有着极好的解码能力,可以运行4K×2K的超高清屏幕。



选择机身自带的高清视频播放器播放4K切烤鸭视频


对于绝大多数的平板和电视盒子来说,解码能力占据着至关重要的地位。以往在评测中会用个别高码流视频进行测试,但是其测试的范围无法做到全面,测试成绩受主观因素影响较多。如何用一种更为科学的方法去评价一款产品的视频解码能力?安兔兔视频测试的出现帮助了我们来解决这个问题。

安兔兔视频测试软件

昂达V989测试结果

昂达V989测试成绩为557分
昂达V989测试成绩为557分(接上图)

■台电P90HD测试结果

台电P90HD测试成绩为551分
台电P90HD测试成绩为551分(接上图)

■台电P983G八核测试结果

台电P983G测试成绩为382分
台电P983G测试成绩为382分(接上图)

安兔兔视频测试分为两个部分计分,设备视频兼容性与单格式视频播放效果分别占据相应的比例,在完成一个完整的视频测试过程后会将各个单项的评分汇集,得到一个总分以供用户参考,其分数意义在于:解码能力强弱与支持格式丰富程度。


第9页:散热测试:多场景散热性测试

散热测试:多场景散热性测试

■产品硬件参数简介

与续航方面的变化情况类似,平板电脑的温度控制也是处理芯片工艺制程提升后的受益者。由于平板不像笔电那边有超极本这类便携性大福提升的产品出现,所以在目前产品形态没有发生特别巨大改变的情况下(机身厚度方面的提升并不明显),散热表现呈现出与续航表现相同的提升趋势。“暖手宝”不在是平板的代名词,表面温度动辄50℃+的情况也很久没遇到过了。

客观测试部分,我们照旧请出了FLUKETi25热成像仪,通过其记录的数据来向大家展示这些产品摸上去到底热不热,使用起来是否舒适。同样的,参照测试续航能力时的做法,我们也在这个环节模拟了两个不同的用户使用场景对应不同的机器负载压力。那么再加上待机时的温度,也就是说我们最后会拿出三组数据出来,测试标准依旧是通过下面的标题呈现。



通过FLUKETi25热成像仪来测试机身背面的最高温度(图片来自FLUKE)


■GLbenchmark温度测试

台电P983G八核GLbenchmark温度测试

昂达V989GLbenchmark温度测试

台电P90HDGLbenchmark温度测试

在持续运行动画效果以模拟用户正常进行模拟大型游戏的过程,我们看到在散热表现中,30分钟后三款机型的机身表面温度趋于恒定,通过热成像仪捕捉画面很清晰显现出来。三款机型材质相同,发热量较大的为台电P90HD。

■半小时游戏温度测试

半小时的游戏温度测试是在玩《NBA2K14》下进行的,在游戏运行十分钟之后温度基本维持在如下图所示的范围之内。可以看到在游戏的过程中,三款机型的温度均飚到了40度以上,其中昂达V989的温度达到了45.9度。

台电P983G八核游戏温度测试

昂达V989游戏温度测试

台电P90HD游戏温度测试

■一小时视频播放温度测试

平板电脑进行视频播放的热量主要来自于不停变换显示画面的屏幕面板(背光以及控制电路),视频解码运算工作交由相应的DSP芯片处理后其负载及热量消耗相对较低,所以我们通过播放一段X.264编码的720P视频来模拟用户的轻度应用场景。

台电P983G八核视频播放散热测试

昂达V989视频播放散热测试

台电P90HD视频播放散热测试

三款产品多场景散热曲线图

进过多种场景测试下来,三款处理芯片的产品的温度总体均保持在50度之下,根据人体温度的体感来说,一般超过40度人就会明显感觉到燥热。接近50度的时候就会有烫手的感觉,三款平板的机身材质均采用金属,可以较快的降低机身的温度。


第10页:续航总结:连续视频播放测试

续航总结:连续视频播放测试

■产品电源信息介绍

任何一款我们使用的平板都是由软硬件共同结合而成的,这两点的化学反应也决定了整个系统方方面面的表现,其中续航能力也不例外。按照常理,我们会认为硬件参数是决定一款产品续航能力的基础,软件优化则是小幅度的调整,那么由于我们没有时间去检测系统优化层面所带来的提升,所以最终只能看硬件参数来做个简单的评估。昂达V989配备了一块8000mAh的大容量电池,为续航保驾护航。

■电源适配器

目前市面上的大多数平板产品都为了照顾兼容性而选择USB接口(MicroUSB),作为传输数据与传输电流的纽带,并且伴随着MicroUSB3.0标准的普及这种趋势会进一步蔓延。但从目前现阶段的情况来看MircoUSB2.0接口依旧是主流,它所承载的电流满足不了采用大容量电池的设备。

■作为平板:视频播放测试

拿游戏这种重度应用来做极限续航测试很容易拉开差距用于对比,但这并不能还原用户日常使用平板的全部。那么作为MP4播放器的替代品,其实消费者使用它们查看视频的情况居多,而此时平板消耗的电量并不多,主要工作部分是用于硬解码额度DSP芯片以及负责显示画面的屏幕。在这种情况下测试时间往往会被拉长,所以为了提高效率我们选择了一个小时的阶段测试。



起始电量满格


台电P983G1小时消耗16电量
台电P90HD1小时消耗17%电量
昂达V9891小时消耗14%电量
续航测试对比

经过常规的两小时本地视频播放后,按照这个测试标准三款机型分别能维持6.25、5.88和7.14个小时的续航时间。相对来说P90HD比另外两者少1000mAh的电量,总体来讲昂达V989的功耗最低。

评测总结:

由于这三款评测产品的单品评测笔者有两款都是主笔,而另一款MT8392的产品虽然笔者没有主笔,但是在此之前也有测试过搭载该芯片的产品。再加上本次横评之中的更深层次测试和体验,可以说笔者对这三款产品的总体感受都比较深刻。相信对三款芯片较为关注的朋友有这样的体会,这里虽然MT8392是一款八核产品,但是与另外两款比较未免有些欺负人了。换句话说,MT8392在今年肯定并不是联发科在平板上最旗舰的SoC方案。

 经过多项数据化的测试相信很多网友也都对这三款产品和芯片有了更加详细的了解,尽管MT8392作为联发科的代表参与此次评测,并且在数据上表现的并不是那么抢眼,但是我们千万不要忘记联发科最大的优势——移动网络。在对于另外两款不具备3G功能的SoC方案来说,MT8392在这一方面已经占有了近乎垄断的优势,可以说在通讯芯片领域有着足矣追赶高通的实力。