在《尝鲜未来?细品即将改写android手机性能记录的5颗芯片!》一文中,cfan介绍了即将上市的5款旗舰级5g soc的消息,从即将在本月量产上市的骁龙865 plus到明年上市的天玑2000。
借着骁龙865 plus即将问世的机会,咱们再来回顾一下高通2020年主打的这颗旗舰级soc为啥这么强吧。
骁龙865 plus首发三剑客
如归不出意外,首发骁龙865 plus的手机将包含华硕rog游戏手机3、联想拯救者游戏手机以及三星galaxy note 20系列。和现有的骁龙865相比,plus版的大核主频将从骁龙865的2.84ghz提升到3.09ghz。这意味着,骁龙865 plus是迄今为止第一颗量产型的,可突破3.0ghz主频大关的智能手机专用soc!按照惯例,骁龙865 plus的gpu频率也应该小幅提升,从而换来更强的3d性能。
和麒麟990 5g、三星exynos 990和联发科天玑1000+相比,骁龙865无疑是现今已上市5g soc中的最强音,而骁龙865 plus自然也会将它的优势进一步放大。
虽然在距离骁龙865上市半年后再解读它的特性有些过时,但正所谓温故而知新,现在回顾骁龙865的特色,可以方便我们更好地了解骁龙865 plus。
相对落后的工艺
对手机专用的soc而言,除了性能和功能以外,工艺和集成度也是非常重要的指标。遗憾的是,高通骁龙865在这两个层面的表现并不够完美。
先来看看制程工艺。
骁龙865基于台积电7nm工艺(基于duv深紫外线)制造,而这套工艺还曾被用于生产骁龙855,在其之上存在更先进的台积电第二代7nm+euv工艺以及三星7nm+euv(极深紫外线)工艺。
euv光刻机技术含量更高,但价格也更加昂贵
和“duv”相比,“euv”的波长由193nm缩短至13.5nm,相当于光刻精度提升了14倍,这意味着7nm+euv工艺在芯片尺寸不变的情况下更容易集成更多数量的晶体管。
再来看看集成度。
在手机soc领域,负责处理各种应用的单元叫应用处理器,简称ap(application processor);负责通信的单元叫基带,简称bp(baseband processor)。反之,如果ap和bp各自独立成单独的芯片,则称之为“外挂”。
出于大规模量产(台积电7nm工艺比7nm+euv工艺更成熟)和成本的考虑,高通骁龙865此次并没有集成基带,严格来讲它只是一颗ap芯片。搭载骁龙865的手机要想连接5g/4g/3g/2g网络,必须外挂官方指定的bp——骁龙x55基带芯片。
骁龙865和骁龙855结构对比,前置严格意义只属于ap,后者属于soc
问题来了,外挂的设计形式,需要在寸土寸金的手机主板上腾出分别安置ap和bp两颗芯片的空间,而双芯片的设计还会带来额外的耗电量。
相对而言,麒麟990 5g和联发科天玑1000+才是真正意义上的ap+bp一体化的5g soc芯片,由于节省了外部接口,这类芯片内部通信效率比外挂基带方案更高,soc节省出来的主板空间也可以用来堆叠更多更强大的器件或功能。
与此同时,天玑1000+还在soc上直接集成了wi-fi6单元,而骁龙865要想支持最新的wi-fi6技术,还必须额外搭配高通qca639x芯片或fastconnect 6800子系统,同样需要浪费更多的主板空间和能耗。
强悍性能的由来
虽然骁龙865移动平台存在些许不足,但这些并不影响它的绝对实力。作为目前android手机领域最强的芯片之一,骁龙865的底蕴主要来自cpu+gpu+内存这三大板块。
首先是cpu。
高通骁龙家族从很早以前就喜欢对arm原生cortex-a系列架构进行半定制化的“魔改”,并以“kryo”的核心名称加以推广。这一次,骁龙865采用的kryo585核心是基于arm最新cortex-a77架构魔改而来,根据arm官方的数据显示,在主频相同时cortex-a77的性能将比上代cortex-a76(对应骁龙855的kryo485)提升最高20%。
值得注意的是,骁龙865采用了和骁龙855相同的三丛集结构和主频,而且l3共享缓存也得以翻倍(从2mb提升到4mb),所以骁龙865的cpu运算性能将更加值得期待。
其次是gpu。
高通骁龙移动平台集成的adreno gpu在android芯片领域素有“非常能打”的声望,作为2020年度旗舰,骁龙865集成的adreno 650自然也是同家族的最强者。
和家族前辈相比,adreno 650的渲染管线和像素处理单元都增加了50%,还额外引入了8bit定点运算加速单元,并首次搭载adreno nndirect运算库(包含opencl ml, vulkan ml库),为ai加速提供强大算力支持。
此外,骁龙865还支持10-bit hdr游戏特效,在部分游戏中可开启名为game color plus的视觉增强功能。
为了可以让骁龙865的图形性能始终保持领先,高通还携手谷歌,为adreno 650提供了驱动程序的在线更新功能。未来,每升级一次gpu驱动3d跑分也许就能提升5%,游戏帧数增加2fps,这种免费的大餐应该会令无数发烧玩家趋之若鹜。
接下来就是lpddr5内存。
在新一代旗舰级soc中,只有高通骁龙865和三星exynos 990支持最新的lpddr5内存技术,目前美光和三星都已经实现了lpddr5内存的量产,并已应用在小米10系列等最新款android手机身上。那么,和主流的lpddr4x内存相比,lpddr5内存都有了哪些改进呢?
lpddr5内存的优势有很多,比如它单块裸片存储大小就有12gb可选,可轻松实现16gb或更大容量,同时运行100个app也毫无压力。
lpddr5内存的功耗更低,据美光表示其量产的lpddr5内存可以让手机续航时间延长5%~10%,三星的数据则显示相同工作速率下lpddr5比lpddr4x功耗节省14%。此外,新内存的速度更快,其理论最大传输速率达到6400mbps(骁龙865支持4×16bit规格的lpddr5-2750mhz),比lpddr4x快了一倍,和lpddr4x相比也有着20%的优势,数据访问速度提升了50%。
总之,容量更大、速度更快、更加省电就是lpddr5内存可以赋予新一代旗舰手机的“天赋技能”,从而在5g、ai大力发展的年代提供更好更稳定的硬件基础,让智能手机处理相同数量和强度的任务时消耗更少的时间和电量。
更多体验上的改进
对旗舰级智能手机而言,性能固然重要,体验也不能含糊。为此,高通对骁龙865的多媒体性能进行了全方位的革新。比如,由kryo 585+adreno 650+hexagon 698等单元构成的第五代异构计算引擎ai engine性能是骁龙855的2倍以上,在视频实时虚化/抠图、图像/人脸识别、拍照场景优化和语音识别等领域有着更加出色的表现。
骁龙865的isp也同步升级到spectra 480,每秒可处理20亿像素,在拍摄4k hdr视频的同时还能进行64mp照片的拍摄,最高支持8k/30fps的超高清视频录制。全新的isp还配备专用的降噪模块,支持运动补偿功能,在视频拍摄时功耗更低。值得一提的是,骁龙865相机app可以将照片保存为可记录更多图像信息的heif格式,和传统的jpg相比,heif在画质不变的前提下可缩减50%以上的照片文件体积。
与此同时,骁龙865还率先支持ufs3.1闪存,并向下兼容ufs3.0。前者在ufs3.0闪存的基础上引入了write turbo写增强技术,相当于在ufs3.0闪存里新建了高速缓存区,可以将数据优先接收并存储,然后等芯片空闲的时候,ufs内部再将数据从高速缓存区搬到常规存储区内。
write turbo就像给写入加了涡轮引擎,将ufs3.0闪存的顺序写入速度提升到730mb/s。作为对比,绝大多数ufs3.0旗舰手机的写入速度只有400mb/s到500mb/s左右。
实际上,write turbo只是ufs3.1闪存的新增特性之一,完整的ufs3.1还引入了deep sleep和hpb两项全新的技术,可以让android手机的运行变得更加流畅,并显著降低功耗。
得益于第五代ai engine引擎、更强的spectra 480 isp、更节省空间的heif照片格式,再结合写入速度更快的闪存技术,让搭载骁龙865手机的拍照算力提升了4倍,就算是对一亿像素的图片进行即时修图处理也不在话下,而且理论最高支持2亿像素摄像头。
在网络方面,搭载骁龙865的手机新品都会搭配专属的wi-fi6芯片,在搭配wi-f6路由器时可以获得更快更稳定的连接。同时,骁龙865还同时支持sub-6ghz和毫米波频段,可叠加实现最高7.5gbps的下行速度。
但是,国内运营商短期内并没有搭建毫米波基站的计划,所以搭载骁龙865的国产手机几乎都会屏蔽对毫米波的支持(想支持毫米波还需要昂贵的专属天线阵列模块),国内5g套餐最高1gbps的限速机制,也将让骁龙865的网络优势很难发挥出来。
小结
作为高通在2020年主打的年度旗舰,骁龙865的综合性能无疑是同类旗舰级soc中的最强音,再加上除华为/荣耀以外几乎所有手机厂商的追捧,这颗芯片在声势上无人可及。
即将上市的骁龙865 plus将进一步巩固高通在性能上的优势,并用来填补2020年9月~2021年1月间,华为发布下代旗舰麒麟1020移动平台后的市场真空期,虽然它的综合性能也许不如麒麟1020,但至少也能给一众oem厂商发布年度第二款旗舰手机的机会。
作为普通消费者,我们其实无需太过在意soc的工艺是否是7nm+euv,基带是否外挂,这些缺陷完全可以由更大的电池和更快的闪充弥补。旗舰级手机在2020年比拼的重点,应该是屏幕素质(刷新率,色彩表现)、屏占比(是否引入屏下摄像头)、拍照素质(潜望式镜头和主摄参数)和充电技术(最高有线、无线充电功率)。正是受制于上述因素影响,在过去的半年时间中,最强的骁龙865才不是高端手机中的唯一之选,搭载麒麟990 5g和天玑1000+的新品,都有机会借此突围反击。
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