驍龍865 Plus首發三劍客!這顆旗艦SoC為啥這么強?

CFan 電腦愛好者 2020-07-02 09:32產品 標簽:三劍客 旗艦 高通 手機 智能手機

在《嘗鮮未來?細品即將改寫Android手機性能記錄的5顆芯片!》一文中,CFan介紹了即將上市的5款旗艦級5G SoC的消息,從即將在本月量產上市的驍龍865 Plus到明年上市的天璣2000。

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借著驍龍865 Plus即將問世的機會,咱們再來回顧一下高通2020年主打的這顆旗艦級SoC為啥這么強吧。

驍龍865 Plus首發三劍客

如歸不出意外,首發驍龍865 Plus的手機將包含華碩ROG游戲手機3、聯想拯救者游戲手機以及三星Galaxy Note 20系列。和現有的驍龍865相比,Plus版的大核主頻將從驍龍865的2.84GHz提升到3.09GHz。這意味著,驍龍865 Plus是迄今為止第一顆量產型的,可突破3.0GHz主頻大關的智能手機專用SoC!按照慣例,驍龍865 Plus的GPU頻率也應該小幅提升,從而換來更強的3D性能。

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和麒麟990 5G、三星Exynos 990和聯發科天璣1000+相比,驍龍865無疑是現今已上市5G SoC中的最強音,而驍龍865 Plus自然也會將它的優勢進一步放大。

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雖然在距離驍龍865上市半年后再解讀它的特性有些過時,但正所謂溫故而知新,現在回顧驍龍865的特色,可以方便我們更好地了解驍龍865 Plus。

相對落后的工藝

對手機專用的SoC而言,除了性能和功能以外,工藝和集成度也是非常重要的指標。遺憾的是,高通驍龍865在這兩個層面的表現并不夠完美。

先來看看制程工藝。

驍龍865基于臺積電7nm工藝(基于DUV深紫外線)制造,而這套工藝還曾被用于生產驍龍855,在其之上存在更先進的臺積電第二代7nm+EUV工藝以及三星7nm+EUV(極深紫外線)工藝。

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EUV光刻機技術含量更高,但價格也更加昂貴

和“DUV”相比,“EUV”的波長由193nm縮短至13.5nm,相當于光刻精度提升了14倍,這意味著7nm+EUV工藝在芯片尺寸不變的情況下更容易集成更多數量的晶體管。

再來看看集成度。

在手機SoC領域,負責處理各種應用的單元叫應用處理器,簡稱AP(Application Processor);負責通信的單元叫基帶,簡稱BP(Baseband Processor)。反之,如果AP和BP各自獨立成單獨的芯片,則稱之為“外掛”。

出于大規模量產(臺積電7nm工藝比7nm+EUV工藝更成熟)和成本的考慮,高通驍龍865此次并沒有集成基帶,嚴格來講它只是一顆AP芯片。搭載驍龍865的手機要想連接5G/4G/3G/2G網絡,必須外掛官方指定的BP——驍龍X55基帶芯片。

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驍龍865和驍龍855結構對比,前置嚴格意義只屬于AP,后者屬于SoC

問題來了,外掛的設計形式,需要在寸土寸金的手機主板上騰出分別安置AP和BP兩顆芯片的空間,而雙芯片的設計還會帶來額外的耗電量。

相對而言,麒麟990 5G和聯發科天璣1000+才是真正意義上的AP+BP一體化的5G SoC芯片,由于節省了外部接口,這類芯片內部通信效率比外掛基帶方案更高,SoC節省出來的主板空間也可以用來堆疊更多更強大的器件或功能。

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與此同時,天璣1000+還在SoC上直接集成了Wi-Fi6單元,而驍龍865要想支持最新的Wi-Fi6技術,還必須額外搭配高通QCA639x芯片或FastConnect 6800子系統,同樣需要浪費更多的主板空間和能耗。

強悍性能的由來

雖然驍龍865移動平臺存在些許不足,但這些并不影響它的絕對實力。作為目前Android手機領域最強的芯片之一,驍龍865的底蘊主要來自CPU+GPU+內存這三大板塊。

首先是CPU。

高通驍龍家族從很早以前就喜歡對ARM原生Cortex-A系列架構進行半定制化的“魔改”,并以“Kryo”的核心名稱加以推廣。這一次,驍龍865采用的Kryo 585核心是基于ARM最新Cortex-A77架構魔改而來,根據ARM官方的數據顯示,在主頻相同時Cortex-A77的性能將比上代Cortex-A76(對應驍龍855的Kryo 485)提升最高20%。

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值得注意的是,驍龍865采用了和驍龍855相同的三叢集結構和主頻,而且L3共享緩存也得以翻倍(從2MB提升到4MB),所以驍龍865的CPU運算性能將更加值得期待。

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其次是GPU。

高通驍龍移動平臺集成的Adreno GPU在Android芯片領域素有“非常能打”的聲望,作為2020年度旗艦,驍龍865集成的Adreno 650自然也是同家族的最強者。

和家族前輩相比,Adreno 650的渲染管線和像素處理單元都增加了50%,還額外引入了8bit定點運算加速單元,并首次搭載Adreno NNDirect運算庫(包含OpenCL ML, Vulkan ML庫),為AI加速提供強大算力支持。

此外,驍龍865還支持10-bit HDR游戲特效,在部分游戲中可開啟名為Game Color Plus的視覺增強功能。

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為了可以讓驍龍865的圖形性能始終保持領先,高通還攜手谷歌,為Adreno 650提供了驅動程序的在線更新功能。未來,每升級一次GPU驅動3D跑分也許就能提升5%,游戲幀數增加2FPS,這種免費的大餐應該會令無數發燒玩家趨之若鶩。

接下來就是LPDDR5內存。

在新一代旗艦級SoC中,只有高通驍龍865和三星Exynos 990支持最新的LPDDR5內存技術,目前美光和三星都已經實現了LPDDR5內存的量產,并已應用在小米10系列等最新款Android手機身上。那么,和主流的LPDDR4X內存相比,LPDDR5內存都有了哪些改進呢?

LPDDR5內存的優勢有很多,比如它單塊裸片存儲大小就有12GB可選,可輕松實現16GB或更大容量,同時運行100個APP也毫無壓力。

LPDDR5內存的功耗更低,據美光表示其量產的LPDDR5內存可以讓手機續航時間延長5%~10%,三星的數據則顯示相同工作速率下LPDDR5比LPDDR4x功耗節省14%。此外,新內存的速度更快,其理論最大傳輸速率達到6400Mbps(驍龍865支持4×16bit規格的LPDDR5-2750MHz),比LPDDR4X快了一倍,和LPDDR4X相比也有著20%的優勢,數據訪問速度提升了50%。

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總之,容量更大、速度更快、更加省電就是LPDDR5內存可以賦予新一代旗艦手機的“天賦技能”,從而在5G、AI大力發展的年代提供更好更穩定的硬件基礎,讓智能手機處理相同數量和強度的任務時消耗更少的時間和電量。

更多體驗上的改進

對旗艦級智能手機而言,性能固然重要,體驗也不能含糊。為此,高通對驍龍865的多媒體性能進行了全方位的革新。比如,由Kryo 585+Adreno 650+Hexagon 698等單元構成的第五代異構計算引擎AI Engine性能是驍龍855的2倍以上,在視頻實時虛化/摳圖、圖像/人臉識別、拍照場景優化和語音識別等領域有著更加出色的表現。

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驍龍865的ISP也同步升級到Spectra 480,每秒可處理20億像素,在拍攝4K HDR視頻的同時還能進行64MP照片的拍攝,最高支持8K/30FPS的超高清視頻錄制。全新的ISP還配備專用的降噪模塊,支持運動補償功能,在視頻拍攝時功耗更低。值得一提的是,驍龍865相機APP可以將照片保存為可記錄更多圖像信息的HEIF格式,和傳統的JPG相比,HEIF在畫質不變的前提下可縮減50%以上的照片文件體積。

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與此同時,驍龍865還率先支持UFS3.1閃存,并向下兼容UFS3.0。前者在UFS3.0閃存的基礎上引入了Write Turbo寫增強技術,相當于在UFS3.0閃存里新建了高速緩存區,可以將數據優先接收并存儲,然后等芯片空閑的時候,UFS內部再將數據從高速緩存區搬到常規存儲區內。

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Write Turbo就像給寫入加了渦輪引擎,將UFS3.0閃存的順序寫入速度提升到730MB/s。作為對比,絕大多數UFS3.0旗艦手機的寫入速度只有400MB/s到500MB/s左右。

實際上,Write Turbo只是UFS3.1閃存的新增特性之一,完整的UFS3.1還引入了Deep Sleep和HPB兩項全新的技術,可以讓Android手機的運行變得更加流暢,并顯著降低功耗。

得益于第五代AI Engine引擎、更強的Spectra 480 ISP、更節省空間的HEIF照片格式,再結合寫入速度更快的閃存技術,讓搭載驍龍865手機的拍照算力提升了4倍,就算是對一億像素的圖片進行即時修圖處理也不在話下,而且理論最高支持2億像素攝像頭。

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在網絡方面,搭載驍龍865的手機新品都會搭配專屬的Wi-Fi6芯片,在搭配Wi-F6路由器時可以獲得更快更穩定的連接。同時,驍龍865還同時支持Sub-6GHz和毫米波頻段,可疊加實現最高7.5Gbps的下行速度。

但是,國內運營商短期內并沒有搭建毫米波基站的計劃,所以搭載驍龍865的國產手機幾乎都會屏蔽對毫米波的支持(想支持毫米波還需要昂貴的專屬天線陣列模塊),國內5G套餐最高1Gbps的限速機制,也將讓驍龍865的網絡優勢很難發揮出來。

小結

作為高通在2020年主打的年度旗艦,驍龍865的綜合性能無疑是同類旗艦級SoC中的最強音,再加上除華為/榮耀以外幾乎所有手機廠商的追捧,這顆芯片在聲勢上無人可及。

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即將上市的驍龍865 Plus將進一步鞏固高通在性能上的優勢,并用來填補2020年9月~2021年1月間,華為發布下代旗艦麒麟1020移動平臺后的市場真空期,雖然它的綜合性能也許不如麒麟1020,但至少也能給一眾OEM廠商發布年度第二款旗艦手機的機會。

作為普通消費者,我們其實無需太過在意SoC的工藝是否是7nm+EUV,基帶是否外掛,這些缺陷完全可以由更大的電池和更快的閃充彌補。旗艦級手機在2020年比拼的重點,應該是屏幕素質(刷新率,色彩表現)、屏占比(是否引入屏下攝像頭)、拍照素質(潛望式鏡頭和主攝參數)和充電技術(最高有線、無線充電功率)。正是受制于上述因素影響,在過去的半年時間中,最強的驍龍865才不是高端手機中的唯一之選,搭載麒麟990 5G和天璣1000+的新品,都有機會借此突圍反擊。

 

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