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性能和能效雙修,是時候由聯發科定義下一代旗艦手機 SoC 了

性能和能效雙修,是時候由聯發科定義下一代旗艦手機 SoC 了

聯發科今年的旗艦手機 SoC 天玑 9000 勢頭很猛,搭載該平台的量産機還沒釋出,口碑就已經立起來了,新的天玑9000 配置拉滿,有了跟「競品旗艦」掰手腕的底氣。

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天玑 9000 這底氣又從何而來?

01

核心性能的超越

天玑 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 —— 其中超大核用的是 ARM 最新最強的 X2 核心,頻率達到 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骁龍 8 Gen 1 的 CPU 架構很像?

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▲ 天玑 9000 CPU 架構示意 / 圖源:聯發科

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▲ 骁龍 8 Gen 1 CPU 架構示意 / 圖源:小米手機微網誌

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

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▲ 天玑 9000 GeekBench 成績 - 單核 1266 / 多核 4317

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▲ 骁龍 8 Gen 1 GeekBench 成績 - 單核 1188 / 多核 3696

當然啦,CPU的性能可不隻看核心本身的表現,還得看與其它部件的配合能力。

聯發科給天玑 9000 的 CPU 配了 8MB L3 三級緩存、6MB SLC 系統緩存(骁龍 8 Gen 1 隻有 6MB、4MB),要知道,緩存能緩解資料資訊交換的「堵塞」,提升 CPU 與運存之間的通訊能力,加快讀取速度。另外,聯發科在各個子核心都配了 L2 二級緩存,超大核 X2 1MB、大核各 512KB,特别是四枚能效核心,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骁龍 8 Gen 1 的小核搭上二級緩存。

另外,這次天玑 9000 不僅支援如今旗艦主流的 LPDDR5 運存,還先于行業支援更新的 LPDDR5X ,據說帶寬能提升 36%,最高頻率能達到 7500MHz。

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天玑 9000 的 GPU 圖形處理器進步也非常明顯,采用了 ARM 最新的旗艦 Mali-G710 MC10 十核心 GPU,共計 20 個執行單元,性能提升自然不在話下。此外,還有聯發科的 HyperEngine 5.0 遊戲引擎加持,AI-VRS 可變渲染、CPU 線程優化、智能動态穩幀、可變重新整理率、光線追蹤雙引擎、低延時遊戲網絡等遊戲優化技術一應俱全,在降低遊戲功耗、追求穩幀方面做功不少。

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前段時間我們測試過的天玑 9000 工程機在 GFXBench 表現,确實發現有不錯的表現。

GFXBench 測試結果:

1080p Manhattan 3.1 離屏:160fps;

1080p Manhattan 3.0 離屏:236fps;

1440p Vulkan 離屏:44fps;

1440p OpenGL 離屏:42fps;

如果說天玑 9000 的 GPU 是成功越級、CPU 是反超碾壓,那麼它的 AI 性能可以說是一騎絕塵。

高通的混合 AI 架構是由 CPU、GPU 和 DSP 來協作提供相關運算的,而聯發科 SoC 内置獨立的 AI 處理器APU。天玑 9000 搭載聯發科第五代高能效 APU 590, 性能、能效均比上一代提升了 4 倍。

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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,是仍未正式上榜骁龍 8 Gen 1 的一整倍。

ETH 蘇黎世 AI BenchMark 測試結果:

天玑 9000 – 1058K

骁龍 8 Gen 1 – 555K

Google Tensor – 214.7K

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▲ ETH AI BenchMark 官方榜單

02

性能與功耗的平衡才是旗艦的藝術

聯發科新一代旗艦平台的野心并不隻是在性能上,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台把各大手機廠商、消費者,甚至是自己都整得心有餘悸了。

寸土寸金的手機内部,留給散熱結構的本來就不多了,特别在玩高性能需求大型遊戲時,如果 SoC 還要在有限的空間裡無限猖狂地發熱,不僅讓手機成為「燙手山芋」,更會影響晶片、電池的壽命與安全。要降低熱量,就得從源頭的 SoC 降低性能緩解發熱,可性能下降帶來的就是卡頓,既然旗艦晶片的性能無法被發揮出來,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裡了,手機廠商為了逃脫這個「悖論」,就隻能被逼迫去研發各種散熱材料和結構來替 SoC 收拾爛攤子。

如果晶片廠商在研發時就做到 SoC 性能與能耗的平衡,追求更高的能耗比,那麼手機廠商就不必太大費周章地投入研發更進一步的散熱方案了 —— 是以對于晶片廠來說,一款 SoC 的性能固然重要,但能耗比的追求也不應被落下。

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讓性能和功耗兩架馬車齊頭并進,天玑 9000 不僅是首發台積電 4nm 制程工藝,最重要的是還推出了自研的“全局能效優化技術”,在輕載應用、中載應用、重載應用時綜合平衡性能和功耗,全方位覆寫不同 IP 子產品,優化全場景功耗。

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HyperEngine 5.0 遊戲引擎中的智能調控引擎的職責就是提升性能、降低功耗,能依據場景、内容和系統等次元來降低運作功耗。例如,天玑 9000 支援 AI-VRS 可變渲染技術,可以自動偵測畫面場景特征,來動态調整局部渲染,官方公布最高可降低 15% 功耗;另外,智能調控引擎還會對内容進行解構,拆分成多線程并優化,提升 CPU 多核效率,最高能得到 5% 的功耗優化;而智能動态穩幀技術,通過全局的溫度預測決策系統,來調配各部資源以穩定遊戲幀率,能節省 9% 功率、降低約 2℃ 發熱量、提升 8fps 平均幀率,以及降低 75% 抖動率。

一句話總結:天玑 9000 的 CPU、GPU、APU 等子產品并非各自為政,而是有機調配、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闆

天玑 9000 可以說是聯發科迄今為止最「水桶」的旗艦 SoC,就連 ISP 圖像處理器、Modem基帶等都進行了大幅更新。

Imagiq 790圖像處理器跟隔壁家骁龍 8 Gen 1 一樣,用的都是 3 枚 18bit 的 ISP,支援同時處理 3 個 18Bit 的 HDR 視訊、3 個三重曝光畫面,重要的是 Imagiq 790 ISP 運算速度遠超骁龍 8 Gen 1 的 Spectra,前者處理速度可達 90 億像素每秒,而後者隻有 32 億像素每秒,二者竟有 180% 的差距。

性能和能效雙修,是時候由聯發科定義下一代旗艦手機 SoC 了

天玑 9000 采用的自家 M80 基帶符合 3GPP 的 R16 5G 網絡規格,支援全頻 Sub6 5G 網絡連接配接,3CC 多載波聚合達到了 300MHz 的連續頻譜,下行的理論峰值速率可達 7Gbps。聯發科甚至把功耗磕到了基帶上,用 UltraSave 2.0 省電技術進一步降低 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,聯發科這一代旗艦 SoC 天玑 9000 超乎太多看官的預想:GPU、ISP 的越級,以及 CPU、AI 性能的成功碾壓是重點,但不全是它的使命。天玑 9000 不止想成為高通獨占鳌頭的 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化。

天玑 9000 是聯發科明年沖擊旗艦市場的關鍵之舉,不乏“戰未來”的新特性,除了最新的 ARMV9 指令集、LPDDR5X 運存的支援,還有全局能效優化技術,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。

性能和能效雙修,是時候由聯發科定義下一代旗艦手機 SoC 了

天玑 9000 明年能否真的能撼動高通的旗艦地位,樹立聯發科旗艦 SoC 的形象,還得靠合作夥伴的給力 —— 天玑 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型産線,廠商多一份選擇,使用者多一份受益 —— OPPO、vivo、小米、榮耀等終端廠商未來将會推出基于天玑 9000 平台的旗艦機型。

性能和能效雙修,是時候由聯發科定義下一代旗艦手機 SoC 了

SoC 作為手機這類移動終端最為核心的部件,決定了終端運算性能、顯示、相機、通訊等功能的上限,而它與終端廠商、其它軟硬體供應商起到最直接的橋梁作用,聯發科今年的天玑 9000 由内而外都給人以新的面貌,而這一切并不是一蹴而就,而是厚積薄發的,它需要自身技術上的積累與進步,也需要與它的合作夥伴們互相合作與成全。

我似乎也明白了新一代天玑跳過「鴻溝」,從 1200 一躍到 9000 的原因。

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