性能和能效雙修,是時候由聯(lián)發(fā)科定義下一代旗艦手機(jī) SoC 了

聯(lián)發(fā)科今年的旗艦手機(jī) SoC 天璣 9000 勢頭很猛,搭載該平臺的量產(chǎn)機(jī)還沒發(fā)布,口碑就已經(jīng)立起來了,新的天璣 9000 配置拉滿,有了跟「競品旗艦」掰手腕的底氣。

天璣 9000 這底氣又從何而來?
01
內(nèi)核性能的超越
天璣 9000 這次 CPU 的更新幅度是前所未有的,采用 1 超大核 + 3 大核 + 4 能效核心的三叢集架構(gòu) —— 其中超大核用的是 ARM 最新最強(qiáng)的 X2 核心,頻率達(dá)到 3.05GHz;3 枚 2.85GHz 的 A710 大核,4 枚 1.8GHz 的 A510 能效核 —— 乍一看是不是跟隔壁驍龍 8 Gen 1 的 CPU 架構(gòu)很像?


實(shí)際上天璣 9000 的超大核、大核的頻率都要比驍龍 8 Gen 1 更高,直接換來性能的提升 —— 這一點(diǎn)毫無疑問,我們前段時間用 GeekBench 測試了兩款 SoC 的 CPU 性能,結(jié)果無論是單核還是多核,CPU 的性能天平都明顯往天璣 9000 一方偏移。


當(dāng)然啦,CPU 的性能可不只看核心本身的表現(xiàn),還得看與其它部件的配合能力。
聯(lián)發(fā)科給天璣 9000 的 CPU 配了 8MB L3 三級緩存、6MB SLC 系統(tǒng)緩存(驍龍 8 Gen 1 只有 6MB、4MB),要知道,緩存能緩解數(shù)據(jù)信息交換的「堵塞」,提升 CPU 與運(yùn)存之間的通訊能力,加快讀取速度。另外,聯(lián)發(fā)科在各個子核心都配了 L2 二級緩存,超大核 X2 1MB、大核各 512KB,特別是四枚能效核心,每兩枚能效核心共用 512KB 的 L2 二級緩存,而那邊高通并沒有給驍龍 8 Gen 1 的小核搭上二級緩存。
另外,這次天璣 9000 不僅支持如今旗艦主流的 LPDDR5 運(yùn)存,還先于行業(yè)支持更新的 LPDDR5X ,據(jù)說帶寬能提升 36%,最高頻率能達(dá)到 7500MHz。

天璣 9000 的 GPU 圖形處理器進(jìn)步也非常明顯,采用了 ARM 最新的旗艦 Mali-G710 MC10 十核心 GPU,共計(jì) 20 個執(zhí)行單元,性能提升自然不在話下。此外,還有聯(lián)發(fā)科的 HyperEngine 5.0 游戲引擎加持,AI-VRS 可變渲染、CPU 線程優(yōu)化、智能動態(tài)穩(wěn)幀、可變刷新率、光線追蹤雙引擎、低延時游戲網(wǎng)絡(luò)等游戲優(yōu)化技術(shù)一應(yīng)俱全,在降低游戲功耗、追求穩(wěn)幀方面做功不少。

前段時間我們測試過的天璣 9000 工程機(jī)在 GFXBench 表現(xiàn),確實(shí)發(fā)現(xiàn)有不錯的表現(xiàn)。
GFXBench 測試結(jié)果:
1080p Manhattan 3.1 離屏:160fps;
1080p Manhattan 3.0 離屏:236fps;
1440p Vulkan 離屏:44fps;
1440p OpenGL 離屏:42fps;
如果說天璣 9000 的 GPU 是成功越級、CPU 是反超碾壓,那么它的 AI 性能可以說是一騎絕塵。
高通的混合 AI 架構(gòu)是由 CPU、GPU 和 DSP 來協(xié)作提供相關(guān)運(yùn)算的,而聯(lián)發(fā)科 SoC 內(nèi)置獨(dú)立的 AI 處理器APU。天璣 9000 搭載聯(lián)發(fā)科第五代高能效 APU 590, 性能、能效均比上一代提升了 4 倍。

我們在 ETH 蘇黎世 AI BenchMark 的測試中,測得 1058K 的高分,是如今榜首 Google Tensor 的五倍,是仍未正式上榜驍龍 8 Gen 1 的一整倍。
ETH 蘇黎世 AI BenchMark 測試結(jié)果:
天璣 9000 – 1058K
驍龍 8 Gen 1 – 555K
Google Tensor – 214.7K

02
性能與功耗的平衡才是旗艦的藝術(shù)
聯(lián)發(fā)科新一代旗艦平臺的野心并不只是在性能上,更需要做到高性能的同時平衡功耗 —— 畢竟今年隔壁家某火龍旗艦平臺把各大手機(jī)廠商、消費(fèi)者,甚至是自己都整得心有余悸了。
寸土寸金的手機(jī)內(nèi)部,留給散熱結(jié)構(gòu)的本來就不多了,特別在玩高性能需求大型游戲時,如果 SoC 還要在有限的空間里無限猖狂地發(fā)熱,不僅讓手機(jī)成為「燙手山芋」,更會影響芯片、電池的壽命與安全。要降低熱量,就得從源頭的 SoC 降低性能緩解發(fā)熱,可性能下降帶來的就是卡頓,既然旗艦芯片的性能無法被發(fā)揮出來,那又何必選擇功耗過高的 SoC 呢 —— 這就陷入了一個悖論的循環(huán)里了,手機(jī)廠商為了逃脫這個「悖論」,就只能被逼迫去研發(fā)各種散熱材料和結(jié)構(gòu)來替 SoC 收拾爛攤子。
如果芯片廠商在研發(fā)時就做到 SoC 性能與能耗的平衡,追求更高的能耗比,那么手機(jī)廠商就不必太大費(fèi)周章地投入研發(fā)更進(jìn)一步的散熱方案了 —— 因此對于芯片廠來說,一款 SoC 的性能固然重要,但能耗比的追求也不應(yīng)被落下。

讓性能和功耗兩架馬車齊頭并進(jìn),天璣 9000 不僅是首發(fā)臺積電 4nm 制程工藝,最重要的是還推出了自研的“全局能效優(yōu)化技術(shù)”,在輕載應(yīng)用、中載應(yīng)用、重載應(yīng)用時綜合平衡性能和功耗,全方位覆蓋不同IP模塊,優(yōu)化全場景功耗。

HyperEngine 5.0 游戲引擎中的智能調(diào)控引擎的職責(zé)就是提升性能、降低功耗,能依據(jù)場景、內(nèi)容和系統(tǒng)等維度來降低運(yùn)行功耗。例如,天璣 9000 支持 AI-VRS 可變渲染技術(shù),可以自動偵測畫面場景特征,來動態(tài)調(diào)整局部渲染,官方公布最高可降低 15% 功耗;另外,智能調(diào)控引擎還會對內(nèi)容進(jìn)行解構(gòu),拆分成多線程并優(yōu)化,提升 CPU 多核效率,最高能得到 5% 的功耗優(yōu)化;而智能動態(tài)穩(wěn)幀技術(shù),通過全局的溫度預(yù)測決策系統(tǒng),來調(diào)配各部資源以穩(wěn)定游戲幀率,能節(jié)省 9% 功率、降低約 2℃ 發(fā)熱量、提升 8fps 平均幀率,以及降低 75% 抖動率。
一句話總結(jié):天璣 9000 的 CPU、GPU、APU 等模塊并非各自為政,而是有機(jī)調(diào)配、合作,才能完成性能的最大化和能效的最小化。
03
旗艦水桶的每一塊長木板
天璣 9000 可以說是聯(lián)發(fā)科迄今為止最「水桶」的旗艦 SoC,就連 ISP 圖像處理器、Modem基帶等都進(jìn)行了大幅升級。
Imagiq 790圖像處理器跟隔壁家驍龍 8 Gen 1 一樣,用的都是 3 枚 18bit 的 ISP,支持同時處理 3 個 18Bit 的 HDR 視頻、3 個三重曝光畫面,重要的是 Imagiq 790 ISP 運(yùn)算速度遠(yuǎn)超驍龍 8 Gen 1 的 Spectra,前者處理速度可達(dá) 90 億像素每秒,而后者只有 32 億像素每秒,二者竟有 180% 的差距。

天璣 9000 采用的自家 M80 基帶符合 3GPP 的 R16 5G 網(wǎng)絡(luò)規(guī)格,支持全頻 Sub6 5G 網(wǎng)絡(luò)連接,3CC 多載波聚合達(dá)到了 300MHz 的連續(xù)頻譜,下行的理論峰值速率可達(dá) 7Gbps。聯(lián)發(fā)科甚至把功耗磕到了基帶上,用 UltraSave 2.0 省電技術(shù)進(jìn)一步降低 5G 通訊的功耗,相比上一代旗艦,5G 輕載功耗降低 32%,5G 重載功耗降低 27%。
04
需要落地,也需要放眼未來
不可否認(rèn),聯(lián)發(fā)科這一代旗艦 SoC 天璣 9000 超乎太多看官的預(yù)想:GPU、ISP 的越級,以及 CPU、AI 性能的成功碾壓是重點(diǎn),但不全是它的使命。天璣 9000 不止想成為高通獨(dú)占鰲頭的 Android 旗艦 SoC 破局者,它的價值在于性能與功耗的平衡 —— 讓多IP核之間的效能得到整合和優(yōu)化。
天璣 9000 是聯(lián)發(fā)科明年沖擊旗艦市場的關(guān)鍵之舉,不乏“戰(zhàn)未來”的新特性,除了最新的 ARMV9 指令集、LPDDR5X 運(yùn)存的支持,還有全局能效優(yōu)化技術(shù),不僅提升了性能,還保證了能效和功耗,帶來最平衡的旗艦體驗(yàn)。

天璣 9000 明年能否真的能撼動高通的旗艦地位,樹立聯(lián)發(fā)科旗艦 SoC 的形象,還得靠合作伙伴的給力 —— 天璣 9000 的入場,無疑給各大終端廠商更多樣的選擇,拓寬終端廠商的旗艦機(jī)型產(chǎn)線,廠商多一份選擇,用戶多一份受益 —— OPPO、vivo、小米、榮耀等終端廠商未來將會推出基于天璣 9000 平臺的旗艦機(jī)型。

SoC 作為手機(jī)這類移動終端最為核心的部件,決定了終端運(yùn)算性能、顯示、相機(jī)、通訊等功能的上限,而它與終端廠商、其它軟硬件供應(yīng)商起到最直接的橋梁作用,聯(lián)發(fā)科今年的天璣 9000 由內(nèi)而外都給人以新的面貌,而這一切并不是一蹴而就,而是厚積薄發(fā)的,它需要自身技術(shù)上的積累與進(jìn)步,也需要與它的合作伙伴們相互合作與成全。
我似乎也明白了新一代天璣跳過「鴻溝」,從 1200 一躍到 9000 的原因。