對於如今的智能手機, 處理器已經成為大家最看重的部分之一. 而對於當下市面上的絕大部分安卓手機, 高通驍龍系列每一年的旗艦晶片都至關重要. 因為現在的手機處理器基本可以已經實現了 '大一統' , 整合在智能處理器內部所體現出的各種特性, 無疑在接下來的一年內將會被各家手機廠商變成消費者可以明確感知的具體功能. 上周, 高通在驍龍技術峰會上正式推出下一代移動平台驍龍845, 毫無疑問, 這也預示了明年旗艦智能手機的一些使用特點. 因此, 今天的機情觀察室, 就來淺析驍龍845移動平台.
基本資訊:
▲圖表來源anandtech
首先來看一下驍龍845基本性能: 驍龍835採用第二代三星10nm LPP FINFET工藝, 4個性能核心+四個能效核心, KRYO385架構, 大核主頻為恐怖的2.8GHz, 而小核主頻則為1.8GHz. 其中每個內核均有專用的L2緩存, 並且八核心共用2MB L3緩存. 另外, 驍龍835將GPU升級為Adreno 630, 官方並未公布其具體數據, 相比Adreno 540可以提升30%的性能, 降低30%的功耗. 內置X20 LTE Modem, 能夠實現最高1.2Gbps的下行速率. ISP方面, 此次驍龍845升級為Spectra 280 ISP, 支援720p@480Fps慢動作視頻. 並且在驍龍845中, 還將Hexagon 685 DSP與CPU, GPU組成一套人工智慧系統. 並且驍龍845中還整合了Secure Processing單元來保證手機的安全性, 提供包括指紋, 虹膜, 語音, 人臉在內的生物特徵識別. 以上就是驍龍845的基本資訊.
我們都知道, 一款處理器的核心架構和其工藝保證了其基礎性能的表現, 而全部核心的調度策略則在一定程度上影響著用戶的實際體驗. 在這兩點上, 此次驍龍845都帶給了我們驚喜.
首先是大家最常提到的工藝, 在去年驍龍835的文章中, 筆者提到: 驍龍835採用三星10nm FinFET LPE工藝, 當前半導體工藝能達到量產的最高水準, 不過此次採用的是LPE工藝, 不排除高通會在後續升級一個LPP工藝的版本. 而事實上, 高通直接打臉, 並未推出升級版的835, 而是將LPP工藝直接應用在了驍龍845上.
一般來說, LPE(Low Power Earl)大多會應用在新工藝推出後早起試水的CPU上, 但由於封裝面積和功耗在技術上的不夠成熟, 因此叫 '早期低功耗版本' , 而在經過一段時間的成熟和優化之後, 會再出一個LPP(Low Power Plus), 也就是所謂的 '低功耗增強版' . 由於高通在835上並沒有像820平台上那樣推出了LPP的迭代版本(不負責任猜測: 可能是驍龍835在LPE上的表現已經足夠好, 又或者高通壓根也沒想做一個LPP版本, 而是把精力都放在下一代產品中). 但無論如何, 此次在工藝方面, 驍龍845還是給了我們一個意外的驚喜.
架構方面, 驍龍845依然延續了KRYO的命名, 從KRYO 280提升至KRYO 385, 4+4八核心, 大核主頻為2.8GHz, 並且大核支援三發射, 因此大家都猜測KRYO 385基於ARM最新一代的A75深度修改而成, 而小核則可能基於A55深度修改. 事實上, ARM官方早已推出 'Built on ARM Cortex Technology' 這項技術, 允許供應商重新根據自己的需求修改公版架構, 比如廠商可以應自己需求去定製指令窗口大小以增加IPC, 不過解碼器寬度或者是執行管道這類則超出了修改範圍. 這種半定製設計可以使得廠商能夠將自己的產品與ARM公版區別開來. 因此大家不必糾結什麼所謂的 '魔改' , 都是一脈相承.
根據ARM官方對於A75的描述, 在相同頻率下, A75比A73性能提升20%, 在記憶體複製方面的吞吐量實現了15%的提升; 而基於10nm打造的A75主頻最高能衝刺到3GHz, 比A73提升30%, 功耗與A73基本相當. 對比之下, 驍龍845的大核達到了恐怖的2.8GHz(基本到了一個極限狀態), CPU性能比KRYO 280提升25-30%, 在數據上, KRYO385對比KRYO 280和A75對比A73也比較接近.
一般來說, 移動處理器對於主頻大多是比較謹慎, 因為在實際體驗中, 相比於主頻提升的那點極限性能, 功耗對於用戶的感知更加明顯, 而且功耗對於主頻實際能達到的極限也有著很大的影響. 因此可以看到, 一般移動處理器都非常在意功耗, 為了低功耗不惜降頻. 此次高通直接將主頻提升至2.8GHz, 對於功耗的挑戰可想而知. 並且此次高通也並未在針對驍龍845的功耗有所表述, 因此我們目前對於驍龍845功耗謹慎看好.
另外可以看到, 高通在介紹KRYO架構時, 專門提到了Arm DynamIQ, 這也是驍龍845帶給我們的另一個驚喜. 相比於Big.little, DyanmIQ重新定義了多核微架構, 而DynamIQ最大的特點就在於DynamIQ 叢集的一個叢集中Cortex-A CPU數量可以從單核到8核不等, 並且還支援異構CPU之間的混搭. 不過在驍龍845上, 我們依舊看到了高通依然保留了其傳統項目:aSMP(兩簇核心管控4aSMP), 也從側面反映了驍龍845可能採用了DynamIQ Big.LITTLE架構(DyanmIQ同樣支援非Big.Little架構). 而DynamIQ的特點就是 '靈活性' , 更追求對於單核的使用. 而或許也是基於此, 高通此次才有膽量將大核的主頻拉到2.8GHz.
(說句題外話) 基於此, 我們也不妨再做一個無責任猜想: 在下一代中端處理器上, 採用1+7(1個A75+7個A55)或2+6(2個A75+6個A55)這樣兼顧效率與性能的設計.
而在GPU方面, 在安卓的世界裡, Adreno說一恐怕也沒人不服. 而雖然高通官方目前並未公布Adreno更詳細的技術參數, 但根據官方數據, Adreno 630相比540在性能上提升30%(比540對比530的提升還要高一點), 功耗降低了30%, 顯示介面數據吞吐量提升2.5倍, 這樣的成績也足夠讓人期待. 其它方面, Adreno同樣支援OpenGL ES 3.2, OpenCL 2.0, Vulkan2, DxNext各種標準.
另外, 在驍龍845中, 還增加了一層3MB的系統緩存, 這與DynamIQ中要求集群內的所有處理器統一共用三級快取記憶體不謀而合. 而官方的說法是通過限制40%-75%的記憶體接入頻寬以降低功耗, 翻譯成人話就是: 某些數據不再經過真正的RAM, 以實現更加省電的目的.
總得來說, 在這一代CPU性能上, 驍龍845的單核成績的進步可能會遠遠超過驍龍835對比驍龍820這樣的水平, 對於單核性能在強大的蘋果A系列一直被吊打的局面, 這次驍龍845可能會給我們重拾信心. 而在功耗方面, 只是根據目前高通在發布時DEMO展出的成績來看, 也就是比835略好的水平. 不過鑒於835本身功耗就控制的不錯, 筆者覺得也不是不可以接受, 畢竟魚(性能)和熊掌(功耗)不可兼得.
關於人工智慧: 對於時下大熱的AI, 儘管高通從未單獨宣傳過這方面, 但事實上高通在這方面從未缺席. 在年初發布的驍龍835中, 驍龍835增加對TensorFlow和Halide框架的支援. TensorFlow是穀歌基於DistBelief進行研發的第二代人工智慧學習系統, 主要用於語音和映像識別等多項機器深度學習領域.
在這方面, 與麒麟970, 蘋果A11仿生不同的是, 高通並未採用獨立AI晶片的方式, 而是沿用了CPU+GPU+DSP的方式, 到目前為止, 驍龍845所帶來的AI整體處理性能已經提升了三倍. 提供了包括單攝像頭背景虛化, Face ID解鎖等提高用戶體驗的功能. 而在當下AI並非決定性的階段, 高通還是主要與商湯, Face++, ellipticlabs這些企業共同建立AI生態環境.
連接性方面, 基帶一直都是高通的拿手好戲, 驍龍X20 LTE Modem最高支援1.2Gbps的LTE下載速度, 支援5*CA/4*4 MIMO, 相比於X16 Modem, 在峰值速率和實網環境速度均提升了20%. 而在實際使用中, X20 LTE Modem將支援雙卡雙VoLTE.
不過在此之外, 有一個細節還是讓筆者比較喜歡: Qualcomm TrueWireless, 能夠使手機與多個藍芽終端相連. 簡單來說, 過去的解決方案是手機數據→右耳機→左耳機, 而現在成了手機分別對左右耳機傳輸數據. 想想有多少你喜愛的分體式藍芽耳機因為左右時延的問題沒法剁手, 在驍龍845上則終於不會出現這樣的問題.
Spectra 280 ISP: 自驍龍800起, 高通在ISP上就一直演化, 直到在驍龍845上, 支援Ultra HD Premium拍攝, 1600萬像素60Fps視頻, 720p的480fps慢動作視頻拍攝, 最高1600萬雙攝支援. 不過筆者認為驍龍845提供的深度感測和硬體人臉識別看起來對於普通用戶更加容易感知. 而筆者也相信, 在明年, 搭載驍龍845的一大批旗艦機也都會聲稱自己支援類似iPhoneX一樣的 '3D人臉識別' .
QC4/4+: 唯一感到興奮的就是支援PD協議, 以後拿個QC4的充電頭去給iPhoneX充電吧, 聽說能到14W, 還不是美滋滋……
除此之外, 驍龍845還提供了硬體級的安全措施(SPU), 提供了指紋, 虹膜, 語音, 人臉這些生物特徵識別, 可以針對用戶不同的數據進行不同的密碼管理. 並且由於SPU本身就屬於最高層級的系統硬體, 可以獨立供電, 因此並不會被輕易的軟體破解.
總結:
先講一件有趣的事: 處理器對智能手機的重要性不言而喻, 但到底有多重要呢?當你看到手機圈都在紛紛猜測和盛傳又有XXX款手機將首發驍龍處理器, 然後在互聯網上引起一陣熱議, 或許就能明白對於如今的智能手機, 處理器不單單是一個元件, 甚至從某個角度成為了一個象徵. 而對於晶片來說, 這一切都是靠產品力來說話. 如果以產品力來看, 無論是出人意料的LPP工藝, 驍龍8系曆史最高的2.8GHz主頻, 還是全新一代的DyanmIQ架構, 在CPU性能方面大幅提升是驍龍845目前給我們留下最深刻的印象, 而與此帶來功耗方面的挑戰, 則是我們比較好奇的部分. 在經曆了一年驍龍835帶來的良好體驗, 我們對驍龍845也有著良好的信心.