從單核、雙核、四核再到八核直至今年的十核處理器HelioX20,聯(lián)發(fā)科大有將芯片做成“石榴”的野心,這也是被高通最為鄙視的一點(diǎn)。不過(guò),自從推出八核驍龍615、810導(dǎo)致打了自己臉之后,這次高通終于痛定思痛,把驍龍820成功拉回了四核道路上。
高通的心思你不懂
其實(shí)上面的理解只是代表了大多數(shù)人的看法,還存在著另外的解讀。如果按照消費(fèi)者心理去解讀,高通的策略其實(shí)根本沒(méi)有打臉之說(shuō),甚至其策略是相當(dāng)睿智的。
眾所周知,消費(fèi)者已經(jīng)被教育出了這樣一個(gè)概念:“核越多手機(jī)性能越好”,終端廠商也樂(lè)于采用這種傻瓜式的營(yíng)銷(xiāo)方式,促使芯片廠商不斷升級(jí)CPU的核數(shù)。不過(guò)要注意這只是低檔手機(jī)慣用的套路,這個(gè)階段充斥著炒作、跑分等的蠻干氣息。而在高端手機(jī)方面,尤其是以蘋(píng)果為代表的一些品牌,往往更多是把使用體驗(yàn)放在了首位。這也就解釋了為什么高通近日同時(shí)推出了兩個(gè)中檔八核處理器驍龍430/617,而驍龍820則是回歸到了四核。
四核怎么對(duì)抗10核
雖然注重使用體驗(yàn)是好的,但普通人怎么看這個(gè)“4”字都感覺(jué)在“10”面前差了太多。那么高通如何用四核來(lái)與八核甚至10核競(jìng)爭(zhēng)呢?
高通執(zhí)行副總Murthy Renduchintala博士曾公開(kāi)表示,核的數(shù)量并不是最重要的,重要的是質(zhì)量。內(nèi)核的表現(xiàn)要從三個(gè)屬性來(lái)看,一是單線(xiàn)程的基準(zhǔn)測(cè)試,二是多線(xiàn)程的基準(zhǔn)測(cè)試,三是達(dá)到相應(yīng)的性能級(jí)別。驍龍820采用自主定制的Kyro微架構(gòu),此外,還搭配了Adreno 530的GPU、Spectra ISP、Hexagon 680 DSP,完全勝任智能手機(jī)工作所需的動(dòng)力。
也就是說(shuō),高通自信采用“四核芯+四點(diǎn)技術(shù)”的方式完全可以在“核戰(zhàn)”中取勝。那么問(wèn)題來(lái)了,這些都是什么玩意?
Kyro微架構(gòu)
微架構(gòu)是移動(dòng)處理器CPU的核心科技,它在很大程度上決定了CPU的性能和功耗。目前市面上幾乎所有給手機(jī)用的移動(dòng)處理器,無(wú)論是MTK、三星、華為,還是高通自己,都采用了ARM官方的標(biāo)準(zhǔn)微架構(gòu)“Cortex-A”。不過(guò),最流行的兩款A(yù)RM標(biāo)準(zhǔn)微架構(gòu)--Cortex-A53和Cortex-A57有些問(wèn)題未解決。比如單個(gè)A53核心TDP(設(shè)計(jì)熱功耗)約300mW左右,而工作單個(gè)A57核心TDP高達(dá)3W,兩者之間功耗相差近10倍!
另外是所謂的“big.little”大小核結(jié)構(gòu),簡(jiǎn)單任務(wù)時(shí)A57核心休眠只啟用A53核心,復(fù)雜任務(wù)時(shí)A53、A57一起上。然而,由于A53和A57的指令吞吐和緩存是互相獨(dú)立的,如果某個(gè)App需要在A53和A57之間切換運(yùn)行,那么在A53和A57核心之間切換延遲最多可達(dá)毫秒級(jí),這是很多手機(jī)卡頓的罪魁禍?zhǔn)住?/p>
高通驍龍820如何用“四核+四點(diǎn)”對(duì)抗聯(lián)發(fā)科的“石榴”戰(zhàn)略
所以要解決A53、A57之間功耗和性能的矛盾,最佳方案就是打造一個(gè)新的微架構(gòu),這個(gè)新架構(gòu)必須擁有接近于A57的性能,功耗卻向A53看齊,所有的App都在統(tǒng)一、高效的核心上運(yùn)行,不必來(lái)回切換,這就是高通Kyro誕生的目的。
從一些零星的資料來(lái)看,Kyro的流水線(xiàn)執(zhí)行單元應(yīng)該比較接近A53,但使用了類(lèi)似于A57的亂序執(zhí)行結(jié)構(gòu)(Out of order),同時(shí),高通自己的動(dòng)態(tài)電壓調(diào)整和動(dòng)態(tài)頻率調(diào)整控制技術(shù)也不會(huì)少,保證每一毫瓦電力消耗都能獲得更多的性能。
有意思的是,高通驍龍家族中凡是采用了自主架構(gòu)的驍龍?zhí)幚砥鞫紤?zhàn)績(jī)輝煌,而采用原本的ARM Cortex-A架構(gòu)的處理器卻沒(méi)有那么成功。
Adreno 530 GPU
Adreno 530是高通的下一代圖形處理芯片。其前一代產(chǎn)品Adreno 430已經(jīng)陸續(xù)擊敗了Mail-T760、蘋(píng)果iPhone 6搭載的PowerVR GX6450等諸多強(qiáng)者,性能、功能均完爆對(duì)手。
按照高通官方公布的數(shù)字,Adreno 530功耗比Adreno 430降降低40%,而計(jì)算性能則提升40%。Adreno 530的另一項(xiàng)重大改進(jìn)是支持OpenGL ES 3.1+AEP(Android 擴(kuò)展包)、Renderscript以及全新的OpenCL 2.0和Vulkan計(jì)算標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)引入64位虛擬尋址,GPU與CPU的虛擬內(nèi)存(SVM)地址實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一??床欢疀](méi)關(guān)系,以上這些其實(shí)是說(shuō)明GPU今后不僅僅能做圖形運(yùn)算,還能干更多比如渲染網(wǎng)頁(yè)上的動(dòng)態(tài)元素和特效、處理美顏照片等等工作。虛擬內(nèi)存地址統(tǒng)一意味著GPU和CPU協(xié)同工作的效率更高了。
Adreno 530還支持HDMI 2.0,能以60fps的幀率在超高清(HUD)顯示設(shè)備上播放Rec.2020標(biāo)準(zhǔn)的4K HEVC視頻。最后是增強(qiáng)過(guò)的EcoPix和TruPalette技術(shù),能帶來(lái)更長(zhǎng)的電池續(xù)航時(shí)間和更出色的像素質(zhì)量。
Spectra ISP
Spectra ISP即高通的圖像信號(hào)處理器,其優(yōu)勢(shì)是可以提供更少的拍照延遲。Spectra ISP本身也是雙核、14位精度設(shè)計(jì),強(qiáng)大的處理能力同時(shí)支持三個(gè)攝像頭,每秒拍攝30張2500萬(wàn)像素圖片和零快門(mén)延遲(ZSL)。
其次是更出色的圖像質(zhì)量。Spectra ISP增加了專(zhuān)門(mén)用于抗噪聲和彩色偽影校正的硬件電路,讓照片畫(huà)質(zhì)更出色。對(duì)焦方面也有增強(qiáng)。Spectra ISP支持PDAF相位對(duì)焦/對(duì)比對(duì)焦/激光對(duì)焦,并且提供了一個(gè)統(tǒng)一的自動(dòng)對(duì)焦框架,能把多種對(duì)焦技術(shù)混合使用。
接下來(lái)是更先進(jìn)的帶寬壓縮技術(shù),Spectra ISP采用最新MIPI串行C-PHY接口,內(nèi)部總線(xiàn)的吞吐能力提高,數(shù)據(jù)傳輸起來(lái)更順暢,抗干擾性能也更出色,這一切體現(xiàn)到攝像頭上就是反應(yīng)更快、延遲更小。
最后,Spectra ISP能直接把RAW級(jí)別的拜耳原始數(shù)據(jù)無(wú)損傳輸至DSP進(jìn)行預(yù)處理,這意味著驍龍820內(nèi)部各個(gè)部件之間協(xié)同處理圖像的能力變得靈活,有助于實(shí)現(xiàn)一些更高級(jí)的拍攝效果。
Hexagon 680 DSP
Hexagon 680最大的特點(diǎn)就是支持“Hexagon矢量擴(kuò)展”(Hexagon Vector Extensions/HVX),可執(zhí)行圖像處理應(yīng)用中的計(jì)算負(fù)載,比如虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、圖像處理、視頻處理、計(jì)算視覺(jué)等。這意味著,以往在CPU/GPU上相對(duì)更費(fèi)電的任務(wù)可以交給DSP去更高效率地做了。
Hexagon 680的任務(wù)就是盡可能多地接收?qǐng)D像處理工作,因?yàn)楝F(xiàn)在很多此類(lèi)工作,比如HDR視頻、HDR圖像合并、低光圖像增強(qiáng)等背后的算法在不同的軟件、版本之間是截然不同的,無(wú)法通過(guò)固定功能硬件執(zhí)行。
如果沒(méi)有Hexagon DSP,它們只能交給CPU或者GPU,效率不高,最終影響用戶(hù)體驗(yàn),比如拍照有延遲(速度慢)、影響電池續(xù)航、拉高系統(tǒng)溫度等。另外,Hexagon 680還加強(qiáng)了電源管理,整合了低功率島(LPI),號(hào)稱(chēng)可節(jié)能最多三倍。
永久告別核戰(zhàn)?
雖然目前來(lái)看高通暫時(shí)從“核戰(zhàn)”中成功脫身,但也并不意味著其就此告別核芯數(shù)量上的升級(jí),畢竟手機(jī)可實(shí)現(xiàn)的功能越來(lái)越多,用戶(hù)期待的性能越來(lái)越變態(tài),總有一個(gè)節(jié)點(diǎn)是“升核”才能解決的坎。而且高通并沒(méi)有完全否定多核的好處,“我們的未來(lái)不需要十核,盲目地搞十核,而且CPU上沒(méi)有任何定制的功能,都是簡(jiǎn)單的功能,無(wú)法給用戶(hù)帶來(lái)增強(qiáng)的用戶(hù)體驗(yàn)?!薄f(shuō)明一方面高通可以直接搞12核,另一方面高通也在等合適的條件。