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超能課堂(215):説説高通驍龍865處理器的那些事

高通公司已經在去年末的時候發佈了旗下最新的驍龍865處理器,也就是今年將發佈的大部分安卓旗艦都會搭載的那顆芯。那麼,搭載新款處理器的安卓手機將會帶來哪些提升呢?我們可以先來一起探索一下高通的這顆旗艦處理器的一些信息,間接瞭解到明年的安卓旗艦的部分特性。

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驍龍865處理器沿用了驍龍855處理器1+3+4的八核架構,一顆2.84GHz的Cortex A77超大核,三顆2.42GHz的Cortex A77大核以及四顆1.80GHz的Cortex A55小核。區別於之前驍龍855處理器採用魔改內核,驍龍865處理器迴歸了公版ARM核心架構。除了核心架構之外,驍龍865和驍龍855在CPU上幾乎保持了一致,包括核心頻率和核心緩存。不過,L3緩存已經從原來的2MB升級到了4MB。

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GPU方面,驍龍865處理器升級到了Adreno 650,ALU以及像素渲染單位增加50%,相較於Adreno 640帶來了25%的性能提升;在人工智能方面,驍龍865處理器使用了Hexagon 698,使用了新的Tensor內核,處理能力得到了3倍提升,高通宣稱新款產品的AI運算能力能夠達到15 TOPS(CPU+GPU+HVX+Tensor),而新的Tensor內核可能就貢獻了其中的10 TOPS。

更為重大的升級之一應該是支持LPDDR5內存。驍龍865處理器集成了新的LPDDR5和LPDDR4X內存控制器,LPDDR5內存能夠帶來更高的內存速度以及更高的帶寬,以及功耗也會得到相應的提升。但是新的內存的延遲應該是一樣的。驍龍865處理器以及驍龍855處理器的技術規格如下表:

通過上表其實我們就可以清晰地瞭解到,驍龍865處理器相較於驍龍855處理器,大升級的地方主要有升級的核心架構、升級的GPU、翻番的人工智能計算能力提升、支持LPDDR5內存等。下面就一起來逐項探索一下。

新的內存控制器以及LPDDR5

驍龍865處理器相較於前代產品最為明顯或者説最讓人感到興奮的一點就是集成了新的混合LPDDR5和LPDDR4X存儲控制器,支持LPDDR5內存,支持最高2750MHz。而目前的驍龍855處理器最高支持2133MHz LPDDR4X內存。從理論上來看,LPDDR5內存將會帶來更快的內存速度、更高的帶寬。但是,對於內存控制器的其他改進,從 Anandtech 對於原型機的測試來看,內存延遲應該是沒有改進的,並且功耗方面的改進也不是太大。

在需要更高帶寬的場景下,LPDDR5內存會具備天然的優勢,但是也就僅僅帶來了幾個百分點的性能差距。另外, Anandtech 指出,雖然高通改善了新SoC的內存子系統,但是,相較於海思、蘋果以及三星等產品的設計,還是存在一定的劣勢。

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三星LPDDR5內存

而在LPDDR5內存的供應商,三星等公司從去年6、7月份就已經開始量產新的內存產品,雖然只有6GB以及12GB兩種規格。因此,今年推出的旗艦機型有可能會大規模使用上LPDDR5內存。

升級的Cortex A77公版架構以及Adreno 650

這是驍龍865處理器顯著的升級點之二。相較於以往使用半定製的核心架構的做法,高通去年發佈的新旗艦產品迴歸到了ARM公版設計,雖然高通對外表示的還是叫Kryo 585。其實,這並非是高通首次使用公版設計,更早之前那顆被叫做火龍810的產品就是使用的公版A57架構。至於性能提升上,anandtech測試的SPEC2006整體成績就和高通宣稱的那樣,有着25%的提升。

對於使用公版ARM架構一事,高通產品管理高級副總裁Keith Kressin表示,因為魔改內核需要投入到大量的精力,這樣的受益不如把這些精力放在AI、攝像頭、圖像、SoC等方面的研發上。因此,實際上我們看到的驍龍865處理器的大升級都集中在上述幾個方面上。

另外,需要指出的是,不僅僅是高通放棄魔改ARM內核,三星從目前的情況來看也是放棄自家的自研內核了,目前在內核定製上仍然在堅持的玩家應該就剩蘋果一家了。

至於集成的GPU性能上,高通同樣表示有着25%的性能提升。從Anandtech對於原型機的 測試成績 來看,雖然相較於前代產品,驍龍865處理器的GPU表現確實有着25%性能提升,但是,相較於蘋果的A系列產品,驍龍865以及Adreno 650的峯值性能低於蘋果A13的持續性能。並且,ARM的Mali-G77的性能也有着25%的性能提升,從理論上來説,Exynos 990以及天璣1000的GPU性能也都能夠趕上驍龍865。

關於這個GPU測試成績,AnandTech指出是基於高通提供的原型機進行,實際上在商用產品上還會有提升。所以,以上成績僅供參考。

而在性能提升之外,驍龍865處理器GPU更為關鍵的一個點是,驅動可以獨立於固件進行更新,而且方式相當簡單,通過Google Play像進行App更新一樣就可以對設備的GPU驅動進行升級,來獲得改進的體驗。這是智能手機中首次支持單獨的GPU驅動更新。而對於手機的GPU驅動更新,使用過小米手機的部分用户應該是很熟悉的了。

升級的人工智能和ISP

NPU或者神經引擎是近兩年來移動處理器的一大關鍵詞。至於今年的安卓旗艦大都會採用的這顆驍龍865處理器,對比高通家的驍龍855,有着超過2倍的提升。但是,在Anandtech進行的基於原型機實際基準測試當中,還是要落後於海思。

ISP的提升也是驍龍865處理器的重點升級內容之一。雙14位Spectra 480,最高支持1×200MP攝像頭或者64MP ZSL或者2稱25MP ZSL。相較於前作提升還是比較大的。

5G支持需要外掛X55基帶

這是關於驍龍865處理器爭議最大的一個點。驍龍865處理器並沒有集成任何基帶芯片,需要通過外掛X55基帶來實現網絡連接,高通也把這兩者打包賣,所以廠商並不能夠將驍龍865處理器和其他基帶芯片搭配使用。大家關於外掛基帶的做法爭議的地方在於功耗和發熱,這個具體就需要商用產品的上市才能夠進行驗證了。

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對於這款高通稱之為“有史以來最先進的5G平台”,驍龍X55基帶芯片-RF系統最該可以支持7.5Gbps的下載速率,支持5G毫米波以及sub-6、TDD、FDD、SA/NSA等等。我們可以將其簡單地稱為全網通。不過,X55支持5G+4G雙卡,暫不支持雙卡5G在網。

總結:似乎是一款非常平衡的SoC

驍龍865處理器是高通在5G網絡商用元年發佈的旗艦平台產品,在CPU和GPU的性能提升上也都有足夠吸引的數據,可以説是一款非常平衡的產品。並且,對於這款產品相較於其他定位相同的產品,我們也不用懷疑它的競爭力。不過,我們認為這家公司在升級策略上還是過於保守了,以及其內存控制器,確實需要帶來更大的升級。