21世紀(jì)即將過去1/5,00-09年代人類社會出現(xiàn)了智能手機(jī)這個全新工具,10-19這十年里的尾聲期又迎來了可能會影響科技與社會發(fā)展的催化劑——5G,它已經(jīng)成為各個國家爭先發(fā)展的熱門技術(shù),也是智能手機(jī)行業(yè)內(nèi)的廠商奪取未來制高點(diǎn)的關(guān)鍵。
5G時(shí)代,5G芯片依然是智能手機(jī)的基礎(chǔ),過去的一年中大多數(shù)5G終端都使用了高通的驍龍移動平臺,目前全球已有超過230款搭載驍龍平臺的5G終端上市或正在開發(fā)中,涉及計(jì)算、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、汽車等各個行業(yè),其中最貼近我們生活的當(dāng)然還是5G智能手機(jī)。
5G時(shí)代的SoC會往哪個方向走?回首看看過去的4G芯片,CPU“不服跑個分”可以說是4G處理器性能一路狂奔的代表,但在5G時(shí)代,芯片不只需要關(guān)注CPU性能,GPU圖形和游戲性能、AI人工智能、拍照處理也越來越重要,要兼顧的地方太多了,給芯片設(shè)計(jì)提出了更高的挑戰(zhàn)。
12月3日,高通在2019年度的驍龍技術(shù)峰會上正式發(fā)布了驍龍865移動平臺,這就是他們面向2020年開始上市的5G手機(jī)交出的一份答卷,今天我們就來分析下這款有著最強(qiáng)5G平臺之稱的芯片是如何實(shí)現(xiàn)上述挑戰(zhàn)的。
CPU用上A77大核架構(gòu) Kryo 585實(shí)現(xiàn)25%性能提升
CPU是處理器的核心,任何應(yīng)用都少不了CPU的配合,這也是提高SoC性能、改善系統(tǒng)流暢度的關(guān)鍵。跟PC處理器一樣,移動處理器也有單核、多核之爭,針對這個問題高通從驍龍855處理器開始創(chuàng)造性地采用了1+3+4的三叢集核心架構(gòu),而驍龍865的Kryo 585 CPU也大體繼承了這個設(shè)計(jì)思路。
不同于驍龍855的是,高通這次也跟進(jìn)了Cortex-A77架構(gòu),驍龍865處理器有1+3個Cortex-A77大核和4個Cortex-A55小核組成,其中1個A77超級內(nèi)核配備了512KB L2緩存,頻率高達(dá)2.84GHz,3個A77性能內(nèi)核配備了256K L2緩存,頻率2.4GHz,而4個A55效率內(nèi)核則是128KB L2緩存,頻率1.8GHz。
這樣做的好處就是針對不同應(yīng)用環(huán)境和不同的負(fù)載,都可以發(fā)揮出CPU的最優(yōu)性能,吃單核性能的應(yīng)用有2.84GHz的A77強(qiáng)力超級內(nèi)核應(yīng)付,多核性能也有1+3個A77大核共同助力,輕負(fù)載下A55小核就可以滿足需要,這樣可以更加智能的調(diào)配處理能力,降低功耗。
在CPU設(shè)計(jì)中,高通還通過共享4MB L3緩存讓CPU也成為整體AI運(yùn)算性能的一部分,有需要的時(shí)候CPU也可以給AI加速添把火,避免CPU性能浪費(fèi)。
此外,Kryo 585 CPU搭配的內(nèi)存系統(tǒng)也全新升級了,除了目前在用的LPDDR4內(nèi)存,它還支持了LPDDR5內(nèi)存,速率可達(dá)5500Mbps,遠(yuǎn)高于目前臺式機(jī)DDR4內(nèi)存的速率了。
驍龍865的Kryo 585 CPU用上了2.84GHz的A77高性能架構(gòu)之后,最終性能如何呢?高通的開發(fā)機(jī)也跑了CPU性能測試的Geekbench 4及Geekbench 5,結(jié)果如下:
在經(jīng)典的GK4分?jǐn)?shù)中,驍龍865的單核分?jǐn)?shù)是4303分,多核是13344分,而驍龍855單核普遍是在3300左右,多核約為10000左右,算下來驍龍865的CPU單核、多核性能相比驍龍855提升在25-30%左右。
在最新的GK5測試中也是如此,驍龍865單核、多核分別是932、3469分,而驍龍855處理器通常在740、2600分左右,性能增幅也有25%。
總之,在CPU性能上,從Geekbench測試的結(jié)果來看,高通兌現(xiàn)了25%性能提升的承諾,同時(shí)得益于臺積電第二代7nm+工藝,驍龍865在性能提升的同時(shí)能耗也下降了25%,在5G時(shí)代會更省電,能效更高。
不止25%游戲性能提升 游戲優(yōu)化更重要
5G時(shí)代最讓人期待的一個重要特性就是超低延遲,這會給未來的游戲市場帶來革命性變化,云游戲?qū)⒊蔀楝F(xiàn)實(shí)。而現(xiàn)在,游戲也是智能手機(jī)上最重要、最不可或缺的功能之一,這也是高通在規(guī)劃驍龍865時(shí)的第二個側(cè)重點(diǎn)。
驍龍865集成了Adreno 650 GPU,相比上代Adreno 640 GPU,其渲染性能提升了25%,能效提升35%,進(jìn)步比CPU還要大。
從專業(yè)圖形性能測試基準(zhǔn)軟件GFXBench的結(jié)果來看,Adreno 650 GPU在T-Rex、曼哈頓、Carchase、Aztec Ruins等測試中表現(xiàn)強(qiáng)大,這能夠確保即使是再吃畫質(zhì)的游戲,驍龍865也能夠帶來流暢的畫面顯示,避免需要“眨眼補(bǔ)幀”的畫面卡頓。
其實(shí)單憑GPU性能的提升,驍龍865的游戲性能理論上就能提升25%,玩游戲時(shí)的功耗也能實(shí)現(xiàn)35%的降低,但是玩過PC游戲的玩家知道,實(shí)際的游戲體驗(yàn)不光是看GPU的硬件規(guī)格,許多軟硬件層面的特性支持也會明顯影響游戲的畫面和體驗(yàn),為此高通也下了不少功夫。
為了進(jìn)一步提升移動游戲畫質(zhì)及體驗(yàn),驍龍865還首發(fā)了PC級別的新技術(shù)——端游級正向渲染(Desktop Forward Rendering),支持游戲開發(fā)者引入端游級光源和后處理,帶來了端游級景深、端游級多動態(tài)光源、端游級多重動態(tài)陰影效果、端游級運(yùn)動模糊、端游級平面反射等5大全新技術(shù),以創(chuàng)造全新水平的逼真移動游戲體驗(yàn)。從上面左右兩張圖的對比中可以看出,右圖小球表面的材質(zhì)質(zhì)感和光線反射更加豐富,不同角度光源的相互渲染也更加接近真實(shí),而視覺焦點(diǎn)之外的場景也進(jìn)行了運(yùn)動模糊,這讓玩家緊盯畫面中心的視野更加趨近現(xiàn)實(shí)場景,十分逼真。
其次,高分辨率高刷新率是未來發(fā)展的趨勢,今年的電競手機(jī)標(biāo)配是120Hz,而現(xiàn)在驍龍865直接帶來了144Hz的支持,為明年的電競手游帶來了更多可能性,而且針對60Hz及以下的常規(guī)游戲,驍龍865也帶來了“超流暢游戲體驗(yàn)”,通過與游戲引擎廠商和游戲開發(fā)商在硬件層面的合作來消除每一幀畫面可能出現(xiàn)的卡頓,為移動HDR游戲提供更高品質(zhì)的顯示和視覺保真度。
另外,高通這次徹底解決了移動GPU的驅(qū)動更新問題。以往移動芯片升級驅(qū)動考慮到GPU硬件廠商,智能手機(jī)公司、安卓版本等,升級起來很麻煩?,F(xiàn)在在驍龍865的支持下,移動GPU的驅(qū)動可以像app那樣從應(yīng)用商店直接下載安裝,手機(jī)游戲玩家可以第一時(shí)間獲得GPU更新,輕松提高游戲性能及體驗(yàn)。
最后,高通還升級了在驍龍855中集成的Snapdragon Elite Gaming游戲優(yōu)化特性,這是高通一系列獨(dú)家游戲優(yōu)化技術(shù)的組合,通過系統(tǒng)級的軟硬件優(yōu)化可以讓游戲畫面更流暢順滑,畫質(zhì)更佳,上面提到的144Hz、端游級渲染等特性正是由Snapdragon Elite Gaming帶來的部分體驗(yàn)。
有關(guān)Snapdragon Elite Gaming游戲優(yōu)化的具體效果及應(yīng)用可以參考我們之前的文章。
驍龍855移動平臺最佳搭檔 高通Snapdragon Elite Gaming游戲優(yōu)化詳解
驍龍865綜合性能首次超越iPhone 跑分、體驗(yàn)、能效三駕馬車并駕齊驅(qū)
如果說驍龍855是高通針對5G平臺的一次試水,那么驍龍865就是高通真正從內(nèi)到外都是為新一代5G設(shè)備開發(fā)的旗艦平臺,它各方面都更優(yōu)秀、成熟一些,性能更上一層樓。
驍龍865這一代在性能上最大的進(jìn)步就是讓安卓手機(jī)首次超越同代了iPhone手機(jī),在最具代表性的綜合型跑分測試安兔兔中,驍龍865的總分達(dá)到了54.4萬分,要知道現(xiàn)在的驍龍855及改進(jìn)型驍龍855 Plus也不過是37-40萬分左右,綜合性能直接提升了1/3左右。
根據(jù)Android Athority匯總的性能,54萬分的性能已經(jīng)超過了當(dāng)前iPhone 11系列的A13處理器的50萬分。
在性能大幅躍升一個臺階之時(shí),高通在驍龍865上也時(shí)刻不忘另一個關(guān)鍵之處——能效,CPU性能提升25%的情況下功耗降低了25%,GPU性能提升25%的情況下功耗降低了35%,本文沒有詳細(xì)介紹的AI、ISP、DSP等子單元同樣是在提高性能的同時(shí)不斷降低功耗。
之所以這樣做,是因?yàn)?G時(shí)代移動芯片面臨著續(xù)航的考驗(yàn),這個問題比4G時(shí)代更為嚴(yán)峻,不解決功耗只談性能提升是沒有任何意義的,這將會導(dǎo)致5G智能手機(jī)出現(xiàn)嚴(yán)重的短板,好在驍龍865這次順利過關(guān)了。
此外,驍龍865同樣也在體驗(yàn)優(yōu)化上做了加強(qiáng),一方面是針對未來游戲的發(fā)展推出了144Hz、升級驅(qū)動、端游級游戲渲染等新技術(shù),不難想象,這些技術(shù)又將引發(fā)明年電競手機(jī)的怎樣一番性能大戰(zhàn)。另一方面Snapdragon Elite Gaming游戲優(yōu)化從底層做起,即簡化了開發(fā)者的開發(fā)工作,為大型電競手游釋放了系統(tǒng)性能,提供了更豐富的視覺特效,同時(shí)還提高了游戲的畫質(zhì)和流暢度,讓玩家能夠更加沉浸地享受極致流暢的游戲體驗(yàn)。
性能、能效及體驗(yàn),這三點(diǎn)就像是5G時(shí)代的三駕馬車,最好的方式當(dāng)然是“全都要”。驍龍865通過工藝、架構(gòu)升級基本做到了平衡,在性能提升的同時(shí)還降低了功耗,提升了能效及續(xù)航,而軟硬結(jié)合的優(yōu)化也讓游戲及其他應(yīng)用的體驗(yàn)發(fā)揮出了額外的優(yōu)勢。三管齊下,驍龍865又會給明年的5G時(shí)代注入怎樣的新活力呢?