
为什么855发布以后没人关注,一群人跑回来给845点赞。。
你们这是逼我不顾吃相地挂广告知道吗?是你们逼我的!
845个赞啦,感谢各位~
—————以下是原回答—————
没人邀请,自己昨天连夜赶了一篇小文章,贴过来。
首先说明一点,在没有性能和功耗的实际测试数据之前,一切都是纸面分析,仅供参考。
北京时间12月7日凌晨,经过了一天的“预热”以后,骁龙技术峰会的“正片”终于开始。在骁龙十周年之际,高通发布了新一代移动芯片——骁龙845。如果说使用魔改的A75/A55组合早已被业界默认,那么突然将量产使用的半导体工艺由传闻的10LPE改为10LPP则算得上是一个惊喜了。
事实上,相对于量产进度,这场发布会显得有些过早,以至于目前还仅有用于演示的工程机在峰会现场供媒体体验——而工程机中的芯片估计也只是流片而已。所以骁龙845量产版本的性能和功耗究竟会是怎样的表现我们还不得而知,目前网上流传的少量测试数据也并没有很大的参考价值。
因此,今天笔者只会就高通在发布会和官方网站、媒体上介绍的特性进行简单的分析和总结。
在发布会和官方网站、微博的文案中,这次高通主要介绍了ISP、GPU、DSP(含AI)、SPU、Modem、CPU、QC4+等特性。所以你可以看到高通对845的宣传似乎回归了正常——如果和835时一反常态地重点宣传续航相比的话。
下面我们具体来看各部分的细节。
静态图像拍摄中,845支持双1600万像素的摄像头或者单3200万像素的摄像头,这点和835并没有区别。但在官网的介绍中我们看到,845可以支持主动深度感测、多帧降噪(MFNR)和硬件加速人脸检测等功能,这是835的特性中所没有的——笔者猜测这部分功能不仅得益于ISP的提升,和DSP的提升也不无关系。作为应用,可以想象明年搭载骁龙845的机型会大面积支持人脸识别了;而多帧降噪的功能我们之前在三星Note5等手机上曾经见到过,845原生支持该功能的话对于一众没有自研ISP能力的厂商来说应该会带来比较大的夜景成像提升。
视频录制中,845是终于支持了4K@60FPS的录像,算是补齐了835相比A11和Exynos 8895的短板——不过高通还特别提到了4K@60FPS下支持HDR,这一点笔者暂时没有找到iPhone有关于此的资料。慢动作方面,845支持了720P@480FPS,和A11的1080P@240FPS可以说各有所长。
在跳票了两代并最终被华为抢先一步后,骁龙845终于后知后觉地将X20的基带集成进来。相比于骁龙835上搭载的X16基带,提升主要是下行链路由4载波聚合、1Gbps速率的Cat16提升到了5载波聚合、1.2Gbps速率的Cat18,而上行链路并没有什么提升。不过就这一点,作为一个普通消费者我只想说,首先你要有足够的钱买流量……
尽管很多手机厂商都在推行自己的快速充电标准,就全球市场而言高通仍然在快速充电的普及中起到了重要作用。从最早5V/2A的Quick Charge开始,到支持9V/12V/20V高电压的QC2.0,再到支持多级电压调节的QC3.0,尽管高压快充在效率和发热上饱受诟病,但基于QC协议的快充适配器的确是你在市面上最容易买到的快充适配器了。但随着USB-C的推行,QC协议似乎已经完成了它的历史使命——基于C口的诸多特性,PD协议开始逐渐统治更高功率要求的快充市场,并逐步完成了笔记本电脑和智能手机电源的同一化。于是到骁龙835的时代,其搭载的QC4已经很少有厂商采用——毕竟对于智能手机来说QC3.0已经足够用了,没有必要去增加这部分成本;而至于QC4兼容PD这件事,我觉得还是请业内人士来评价比较好……
所以到了骁龙845时,再来推行同样兼容PD的QC4+对用户体验来说似乎已经没有什么意义——或许唯一的意义在于高通对于市场的控制吧。
咳咳,预热结束了。下面正片开始。
如果你了解Zeroth平台的发展史,当高通在发布会上说出“这是我们第三代AI”的时候你一定不会惊讶——没错,A11和麒麟970的确是第一代搭载独立神经网络单元的移动处理器,但AI方面的功能在移动处理器上已经不是什么新闻了。早在骁龙820发布的时候,高通主打的几张大牌中就包括于安全和智能有关的Zeroth平台以及与之相关的协处理器Hexagon 680;而三星在Exynos 8890上推出第一代自研CPU架构的时候,也已经有了关于神经网络应用的消息。
这次,高通在骁龙845上集成了Hexagon 685 DSP,由它与CPU及GPU配合来实现AI计算,并声称拥有三倍于前代Hexagon 682 DSP的AI性能。尽管高通这种基于异构计算实现的AI在以浮点数标度的总性能上可能还不足以与麒麟970上的独立NPU相提并论,但对目前AI的应用场景所创造的需求而言已经是足够了的。
不过,这种以CPU+GPU+DSP来实现AI功能的思路相比于独立的NPU,其缺点在于当其他任务占用这三部分时,AI功能(如图像识别)需要“排队”——或者至少表现为速度有一定损失。
在移动终端功能越来越丰富、与支付和金融的关联越来越紧密的今天,移动安全当然是一个非常重要的环节。尽管我们在日常生活中很少有碰到移动安全出现问题的情况,但这对于芯片厂商来说是一个值得重视的问题。骁龙845上,高通引入了独立的基于生物识别技术的SPU作为移动安全的解决方案。笔者记得麒麟970的发布会上也有讲过独立的安全模块,所以这倒也不是什么新闻了。
在一颗SoC中,尽管ISP、DSP等部分甚至外围集成的音频解码芯片、PMIC等等在当前市场的差异化竞争中占据着越来越重要的地位,但对手机日常使用体验起决定作用的仍然是CPU。
骁龙845的CPU架构由835的Kryo 280升级为Kryo 385——这里不得不吐槽,自从820/821到835以命名多加了5表示巨大提升以后,高通似乎爱上了这种表达方式,但是Kryo二代为了表示巨大提升已经多加了80(从100到280),这次又整体加了105,你们真的不觉得奇怪么……
不过话说回来,在安卓市场旗舰性能自从麒麟950以来已经两年没有实质性提升的情况下,骁龙845的CPU提升已经足以让人眼前一亮了:尽管高通官方宣称Kryo 385是经过了深度定制的CPU架构,但从大核心三发射以及DynamIQ的支持来看,毫无疑问其高性能核心和高能效核心分别是基于公版Cortex-A75和A55定制而成——也就是说,我们可以认为骁龙845是ARM平台首款采用A75、A55这两个全新架构并支持全新互联结构DynamIQ的CPU。
根据发布会的数据,我们看到骁龙845的CPU部分采用了四颗主频最高可达2.8GHz的高性能核心以及四颗主频最高可达1.8GHz的高能效核心,相比于前代,高性能核心的性能提升可达25-30%;高能效核心的性能则有15%的提升。
但如果仔细考虑的话,这组数据似乎有些蹊跷。在ARM的PPT中列出的5种CPU测试中,A75的同频性能相比A73最少也有16%的提升——而考虑到这项其实是内存复制,那么A75事实上比A73同频至少提升了22%。而在此前我们对骁龙835的分析中已经证明Kryo 280与A73的差异是微乎其微的,那么相比于Kryo 280@2.45GHz的骁龙835,如果845的CPU大核是A75@2.8GHz,那么其性能提升应该至少达到39%。
同时我们考虑ARM官方在发布A75时提到它是在能效基本不变的情况下实现了性能提升,那么仅仅是10LPE升级到10LPP工艺就能把A75的频率拉到2.8GHz吗?要知道根据三星对半导体工艺的说明,LPP相比LPE的提升只有大约10-15%。
所以笔者推测,Kryo 385还真是基于公版架构做了较为深度的定(yan)制(ge),在损失了A75的IPC的基础上控制了功耗,并借助新的工艺将其拉到了一个移动设备上闻所未闻的CPU频率。
这里笔者再做一点不负责任的推测。根据业内人士的消息,骁龙845是在已经试产过10LPE的版本的情况下突然决定将量产版本转移到10LPP上的。尽管两代工艺只是小幅的改动,但将一颗芯片转移到新的工艺来生产仍然是需要在设计上做出一定修改的,因此这一改变必然带来相当的研发成本。那么,高通究竟是怎么想的呢?
结合前面我们分析的高通对A75所做的“极不明智的”定制——损失IPC同时拉高频率(一般来说在提高相同幅度的性能时,IPC提升往往会维持更好的能效,而频率提升会使核心功耗以更大的幅度增长),我们有理由认为,高通起初是准备采用10LPE量产的,于是通过阉割IPC来控制功耗,并将CPU主频设置在一个比较低的水平(比如先前传出的2.5GHz左右);后来发现LPE的流片表现实在是难以接受,不得不更换了LPP工艺,但由于来不及修改Kryo 385的设计,只好借助先进的工艺拉高频率来提升性能了(特别是考虑到高通最近身陷与苹果的官司以及和博通的并购流言中,或许是因为急需一针强心剂才不得不临时更换更先进的工艺)。
当然这只是本人的不负责任的猜测,仅供参考,或者说纯属娱乐,大家看看就好。
说回845上这颗CPU本身。除了架构的更换,845最重要的提升、或者说我们最感兴趣的点应该是DynamIQ的引入。
相比于老式的big.LITTLE互联,DynamIQ的优势在于可以将多个核心任意搭配来使用,于是调度的灵活性提高了一个档次。不过,在笔者看来,这和高通早年在Krait上使用的aSMP似乎并没有什么区别——无论是设计理念还是实现方式。
在PPT中我们可以看到,骁龙845 CPU的每颗核心都配备了独立的L2缓存:每个大核256KB,每个小核128KB。很自然地,原本的共享缓存则成为了L3——但值得注意的是,骁龙845中配备的2MB L3由八颗核心共享,而并不是分簇。于是我们看到,在DynamIQ互联中,每颗核心的独立性得到了强化,而簇的概念被削弱了,这和核心“任意搭配”的设计理念是相符的。
此外,高通还特别提到了一个新的缓存层级:系统缓存。根据介绍,骁龙845配备了3MB的系统缓存,介于SoC与DDR内存之间,由整个SoC来共享——也就是说可以提供给SoC的任何部分(比如CPU、GPU、ISP甚至DSP)使用。
如果这部分缓存由CPU使用的话,其地位相当于是L4缓存了——出于整体效率的把控,这么复杂的缓存层次即便在PC端都是很难见到的,所以笔者并不看好这部分缓存能给CPU带来多少提升。但对于其他部分特别是GPU来说,系统缓存的存在对内存带宽的补充、对性能和能效的提升会有很重要的意义。
不过这倒也不是什么新鲜事了,事实上,苹果在A系处理器上配置的L3缓存就相当于系统缓存的地位。大概只是由于DynamIQ的需求必须把L2缓存单独分配给每颗核心,才导致总的缓存层级多了一层吧。
所以我们看到,骁龙845的CPU部分无论是新的微架构还是新的互联结构,在移动CPU性能出现瓶颈的今天都是值得期待的。而唯一的担忧在于整个发布会上似乎只字未提的CPU能效——毕竟再怎么改动也是三发射的A75,在10LPP这种只提了小半代的工艺上拉到2.8GHz的高频真的不会出问题吗?
按照重头戏放在后面的逻辑,CPU本应放在GPU之后登场——尽管当前移动设备的发展中由于VR、AR、XR等沉浸式体验的要求,图形性能的重要性在不断提升,但对于目前移动设备的整体使用体验来说,毫无疑问CPU才是至关重要的那个。
但我还是把GPU留到最后,原因无他,因为它是Adreno。
多年以来,高通在发布新产品时一直对Adreno的参数和技术细节守口如瓶,不仅从不定义自己GPU的核心数,连架构名和流处理器规模都很少提及。而我们所能获知的全部内容几乎只是一个型号,比如这次的Adreno 630——其他的一切都要等待软件测试的结果。
这是高通发布的首个Adreno 6系的GPU,凭着第一位数字我们可以推测这颗GPU采用了全新的架构。高通声称相比于前代(即Adreno 540),630的性能提升了30%、能效提升了30%——PPT上没有任何多余的附注,并没有像苹果A11那样玩“与A10相同性能时功耗降低一半”的文字游戏,考虑到Adreno部门一直以来对性能提升的标注都偏保守,我们可以认为Adreno 630可以在540相同功耗的情况下获得30%的性能提升。换算到GFXBench中可以认为是接近6W功耗获得约84FPS的ManhattanOffscreen(OpenGL ES 3.0)成绩。如果这一推算没有问题的话,那么这颗GPU与A11相比又是今年835对比A10的状态了——极限性能稍弱、能效更好。
另外,PPT上还有一行数据声称相比前代骁龙845可以提供2.5倍的显示吞吐量,这使得骁龙845可以支持4K@60FPS显示,或者是在VR场景下2*2400*2400分辨率120FPS的显示。
事实上,自从A11的GPU性能有了定论,我们就能预测到这一代Adreno的水平了:近年来,似乎每一代Adreno综合性能和能效的表现都会介于上一代和下一代苹果A系处理器的GPU表现之间——这句话换做A系处理器的GPU做主语也是一样。对三星、华为和联发科而言,高通从ATI买下的移动部门和基于Imagination PVR的苹果GPU部门似乎是两座不可逾越的大山。特别是对于这三家之中最有“进取心”的三星Exynos来说,这段历史可能会更为滑稽:在三星刚转入Mali平台时,使用的是四颗Mali核心构成的GPU(即我们常说的MP4),发现干不过Adreno;然后三星开始堆了MP6,发现还是干不过;到7420时代尽管骁龙810的CPU部分翻车了,但使用了8核心GPU的三星依然没有超越Adreno430;于是三星在8890上使用了MP12,结果Adreno 530上来又是一通吊打;这通吊打也逼得三星堆出了骇人听闻的MP20,这下峰值性能终于能稍稍胜过Adreno 540,但综合能效考虑还是被高通压了一头,实际游戏体验更是不在一档……而在三星逐步提升GPU核心数的时候,高通看似万年不变的“1颗”Adreno则更是让GPU市场“充满了快活的空气”……
对于苹果来说,Adreno也称得上一个足够难缠的对手。这些年来,无论是与PVR合作研发的A8、A9、A10还是挖空人才开始自立门户的A11,苹果在GPU上始终甩不开高通半步。而如果你看了下面这张图,或许会发现在移动GPU乃至整个移动芯片领域,Adreno才是那个最爱挤牙膏的部门……
上图是同一比例尺下近年部分移动处理器的X光照片,其中GPU部分都已标出。结合Tech Insights测算的面积数据以及GFXBench中的GPU表现来看,在同代半导体工艺下,Adreno 540几乎以A11 GPU一半的面积和77%的功耗达到了后者72%的性能。这意味着即使不改变架构,直接堆出与A11相同的GPU面积,Adreno就完全可以在现有功耗条件下做到与A11相同的GPU性能。
而同样基于10nm初代工艺的A10X由于采用了落后的GPU架构,数据还要更难看一点:A10X的GPU面积和功耗分别是A11的1.8倍和1.5倍,性能却仅仅高出了30%不到。所以我们也不难理解为什么苹果要脱离IMG自立门户了。
顺带一说,与Adreno 540性能几乎相同的Exynos 8895和麒麟970,分别用了Adreno 4倍和2.4倍的面积,以及1.2倍和1.8倍的功耗。
所以当笔者第一次看到这张图的时候,脑中冒出的想法是:如果老黄不用纠结基带和CPU问题,而是直接跟某个厂商合作来设计移动GPU……咳咳,把桌面老流氓的技术拿到移动端来,犯规了,犯规了。
而Adreno,大概只是用A卡的技术小小地犯规了一把而已。
好了,以上就是基于发布会的消息对骁龙845的简单分析。如果要简短地总结一下的话,我想可以概括为四点:令人惊喜的LPP工艺、稳步提升的Adreno GPU和AI、大幅进化的CPU架构、还有令人担忧的CPU功耗。
最后呢,手持Apple A11的我还想多说两句。
在苹果开始堆六核、A75和Exynos M3开始增加核心规模的时候,我们感觉到这一代移动CPU似乎有种“殊途同归”的意味。这一步的变革对双方都有挑战,而对苹果的挑战甚至更大——因为对于安卓来说为了提升单核性能减少两颗大核比对苹果来说从零开始研究多核调度容易多了;如今在A11多核调度还疯狂翻车的时候,安卓都已经在推行DynamIQ了。所以苹果在单核端的优势还能保持多久,习惯了以超强的单核性能保证运行速度的iOS能否快速适应多核的硬件环境,都是苹果需要面对的问题。甚至,一旦骁龙845和三星9810能够解决功耗问题,而明年初苹果还不能解决对多核的支持,那么A11只能和骁龙835、三星8895、麒麟970一起进入垃圾堆了。
而对于安卓来说,当核心规模开始增加,CPU的功耗能不能压住,是否需要改变大小核的核心数及配比,也是需要面对的问题。至少以目前骁龙845的CPU参数来看,我本人是很不看好其功耗控制的(而三星9810传说用了四颗六发射巨核,因而功耗翻车的可能或许更大);而一旦功耗控制不住,PPT宣称的性能提升都将失去意义。甚至,一旦满载功耗爆表,而DynamIQ又不能得到很好的发挥,由骁龙835带来的持久续航只能从旗舰机上再次消失了……
而关于DynamIQ,我想起去年的今天我在
一文的末尾曾经写道:
看起来,这就是DynamIQ的终极形态了吧。
参考资料及配图来源:
Qualcomm官网
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原载于微信公众号“文明的彼岸”
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