昨日凌晨,高通在夏威夷舉辦的第三屆驍龍技術(shù)峰會上首次公布了新一代旗艦移動平臺驍龍855的技術(shù)細節(jié),相比上代驍龍845有著全面性的飛躍,堪稱當今最強移動芯片。
驍龍855移動平臺現(xiàn)已向客戶出樣,商用終端將在2019年上半年陸續(xù)登場。
接下來,我們就從網(wǎng)絡(luò)連接、性能、AI人工智能、拍照錄像、娛樂游戲五個方面,細細品味驍龍855。
一、網(wǎng)絡(luò)連接
驍龍855本身沒有集成5G基帶,但是可以搭配獨立的驍龍X50 5G基帶,支持5G網(wǎng)絡(luò),這是全球第一個同時支持6GHz以下(100MHz/4×4 MIMO)、毫米波(800MHz/2×2 MIMO)的5G移動平臺。
驍龍855自身集成的基帶是驍龍X24,采用7nm工藝制造,搭配14nm工藝的RF射頻芯片,是全球第一個2Gbps LTE移動方案(麒麟980 1.4Gbps),下載最高支持LTE Cat.20網(wǎng)絡(luò)制式,并支持20個LTE層、七個20MHz載波聚合、256-QAM、4×4 MIMO,上傳則最高支持LTE Cat.13,最大速率318Mbps,支持三個20MHz載波聚合、256-QAM、上傳數(shù)據(jù)壓縮。
在毫米波頻段,它的網(wǎng)絡(luò)性能體恒可比現(xiàn)有商用解決方案超出20倍。
第一批基于驍龍平臺的5G手機會采用驍龍855處理器、驍龍X50基帶的組合,同時搭配兩部分RF射頻、兩個QTM052毫米波天線模組,組成一整套4G/5G方案。
值得一提的是,這種手機在接入5G網(wǎng)絡(luò)的時候走驍龍X50基帶,而4G網(wǎng)絡(luò)是內(nèi)置驍龍X24基帶負責連接,也就是雙路并行。
另外,驍龍X50目前只能搭配驍龍855,主要是軟件設(shè)計和優(yōu)化方面的組合,硬件上倒沒什么障礙。
明年,中國、美國、韓國、日本、歐盟、澳大利亞都會開始試商用5G網(wǎng)絡(luò),20多家運營商、20多家OEM設(shè)備廠商都會首批進入5G世界。
運營商方面,中國移動、聯(lián)通、電信都在列,而廠商方面,OPPO、vivo、小米、中興、一加、華碩、HTC等都會第一時間跟進。
Wi-Fi方面,驍龍855是全球第一個為支持Wi-Fi 6做好了準備的移動平臺,也就是802.11ax標準,將在明年正式推出,支持8×8探測機制(效率比現(xiàn)在的4×4提升2倍),目標喚醒時間(Target Wakeup Time)的能效比提升67%,同時支持最新的WPA3安全標準。
同時,驍龍855是全球首款支持802.11ay 60GHz Wi-Fi的移動方案,最高速度可達10Gbps,并支持媲美有線網(wǎng)絡(luò)的低時延。
另外,它還支持802.11ac Wave 2、藍牙5.0 2Mbps、USB 3.1(包括Type-C)。
二、性能
高通驍龍855采用臺積電7nm工藝制造,是繼華為麒麟980、蘋果A12之后的第三款,采用自主設(shè)計的各種計算內(nèi)核,擁有先進的架構(gòu)、能耗和性能。
具體核心面積、晶體管數(shù)量均未公開,高通只是說這類旗艦移動芯片的晶體管都不少于60億個——麒麟980和蘋果A12都是大約69億個,驍龍845則是55億個。
高通宣稱,驍龍855相比于驍龍845 CPU性能提升多達45%,GPU性能提升多達20%,是歷代提升幅度最大的一次。
GPU圖形核心一直是高通的強項,這次升級為Adreno 640,高通自主設(shè)計,集成微控制器,并有最低的驅(qū)動過載以降低CPU功耗,整體能耗比業(yè)界領(lǐng)先,同時還有豐富的圖形技術(shù)特性,包括第一個支持Vulkan 1.1圖形規(guī)范,同時繼續(xù)支持OpenGL ES 3.2、OpenCL 2.0 FP。
高通宣稱,相比于其他7nm處理器,驍龍855可以提供始終如一的超高游戲性能,不會因為過熱降頻而導致性能隨時間而明顯下滑。
CPU核心共計八顆,并首次引入了“超級核心”(Prime Core)的概念,支持多種核心、頻率組合運行模式,比如在新的超級核心模式下,一個超級核心有自己的頻率,另外三個性能核心(Perfromance Cores)、四個能效核心(Efficiency Cores)則各自有不同的頻率。
另外驍龍855還繼續(xù)支持已有的CPU模式,比如aSMP異步多核模式,可以讓四個大核心各自運行在不同頻率,比如big.LITTLE大小核心模式,可以讓四個大核心運行同一頻率、另外四個小核心也運行另一個同一頻率。
驍龍855的八個CPU核心都是基于ARM Cortex架構(gòu)由高通自主設(shè)計而來,包括更大的亂序執(zhí)行窗口、優(yōu)化的數(shù)據(jù)預取(提高能效)等。
其中,一個超級核心最高頻率達2.84GHz,三個性能核心可以跑到2.42GHz,四個能效核心則是最高1.80GHz。
對于超級核心為何能跑到2.8G4GHz的高頻率,高通表示主要得益于高通的能效調(diào)整和優(yōu)化,高頻率也一直是驍龍的優(yōu)勢,并且達成3GHz頻率也不會太遙遠。
只是如今對于CPU頻率的需求降低了,因為很多特定任務都從CPU中分離出去,比如音頻、視頻、張量處理等,不再需要太高的CPU頻率。
緩存方面,八個核心各有自己的二級緩存,超級核心每個512KB、性能核心每個256KB,能效核心每個128KB,同時所有核心共享三級緩存。
類似GPU,高通同樣強調(diào)驍龍855 CPU性能可保持長期穩(wěn)定在最高水準,不會像對手那樣降頻。
高通還稱,驍龍855有著最好的應用啟動性能,不過這個看看就好了。
三、AI
驍龍855沒有像其他方案那樣集成一個專為AI設(shè)計的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引擎獨立單元,而是繼續(xù)依賴CPU、GPU、DSP等傳統(tǒng)單元,并加入新的張量加速器(Tensor Accelerator),專門負責AI,組成第四代AI引擎。
至于為何不做專門的NPU,高通的觀點是不能把所有AI任務都交給一個核心去處理,而是要利用所有可用的資源,來達到效率的最大化,所以整套方案叫做AI引擎。
第四代AI引擎軟件套件可以為高通神經(jīng)處理器SDK、Google Android NN-API、Hexagon NN、Math Library帶來一系列的提升,而對于更廣范圍網(wǎng)絡(luò)精度的優(yōu)化和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)類別,能實現(xiàn)對終端側(cè)AI語音、拍攝、游戲和XR體驗的支持。
DSP數(shù)字信號處理器升級為最新的Hexagon 690,自主設(shè)計,綜合了傳統(tǒng)DSP能力與新的AI處理能力,并有相應的安全處理能力。
高通還表示,自家DSP已經(jīng)累計出貨超過100億。
Hexagon 690具備四線程標量內(nèi)核,性能提升20%,四個向量擴展核心(HVX),性能提升1倍,以及一個張量加速器(HTA),自主設(shè)計,專為AI而設(shè),支持多元數(shù)學運算、非線性方程、INT16/INT8與混合精度整數(shù)運算。
同時,Adreno 640 GPU ALU算數(shù)單元數(shù)量增加了一半,支持FP32單精度、FP16半精度浮點運算,Kryo 485 CPU則支持FP32浮點與INT8整數(shù)運算。CPU、GPU、DSP加上張量加速器,所有單元綜合實現(xiàn)了專有的、可編程的AI加速。
高通稱,驍龍855每秒鐘可處理7萬億次操作,比蘋果A12高出多達40%。
這樣的性能對比驍龍845提高了3倍,對比競爭對手則號稱高出1倍。
AI除了硬件和技術(shù)支持,更重要的當然是生態(tài)建設(shè),這方面高通做得深入,擁有極大豐富的框架、系統(tǒng)、軟件、功能、蛇支持,尤其是在軟件生態(tài)方面,中國廠商相當搶眼:商湯、曠視、有道、網(wǎng)易、科大訊飛、思必馳、大象聲科、騰訊、百度、阿里巴巴等都在努力。
通過專用的回聲消除和噪音抑制AI加速,驍龍855還能帶來更先進的終端側(cè)語音助理解決方案,用戶可在任何時候與語音助理進行對話。
Google也特意來到峰會捧場,重點講了Google Lens與驍龍AI的結(jié)合,尤其是延遲可縮短3倍,能效可提升3.7倍。
四、拍攝
驍龍855集成了新的Spectra 380 ISP圖像信號處理器,是全球第一個計算機視覺(CU) ISP,集成了大量硬件加速功能,支持最尖端的計算攝影和視頻拍攝功能,同時功耗降低高達4倍。
拍攝時,除了ISP本身的處理流程,驍龍855還增加了計算機視覺流水線,通過對人物、背景的進一步識別和處理,提升拍照和錄像質(zhì)量。
它支持基于硬件的深度感測,可以在4K HDR 60fps的狀態(tài)下實時進行視頻拍攝、對象分類、對象分割,用戶可以拍攝一段視頻,并精準地對選定的對象或背景進行實時替換。
不僅如此,Spectra 380還是首個支持HDR10+視頻拍攝的ISP。
而在功耗方面,高通宣稱CV-ISP方案相比傳統(tǒng)的CPU+GPU+DSP方案可以在人體追蹤時降低一半的功耗,物體追蹤和物體檢測時的功耗則只有五分之一,拍攝4K視頻時功耗也能降低到四分之一。
驍龍855還支持HELF編碼格式硬件加速,能將文件減小50%。
五、娛樂游戲
游戲方面,驍龍855是首款支持全新Elite Gaming體驗的平臺,包括True HDR(10-bit色深/超過10億色/Rec.2020色域)、電影級分級調(diào)色、電影級色調(diào)映射、要求頗高的基于物理渲染(PBR)、Vulkan 1.1圖形庫。
通過定制算法,它可以減少90%以上的掉幀,即便是要求極致的游戲在驍龍855上也能流暢運行。
官方號稱,Vulkan 1.1相比于OpenGL ES可以將功耗降低20%,基于物理渲染則能將性能提升20%。
影視方面,驍龍855具備增強的影院級體驗,首次在移動終端上實現(xiàn)了對HDR10+播放的商用支持,并新增H.265、VP9硬件加速解碼,有利于延長續(xù)航。
VR虛擬現(xiàn)實、AR增強現(xiàn)實、MR混合現(xiàn)實等XR應用也是一大焦點,驍龍855支持8K分辨率的Volumetric VR沉浸式體驗,可以帶來絕對的自由,比如實時、無拘無束地觀看體驗、學習體驗、娛樂玩耍體驗、分享動態(tài)體驗,甚至打破現(xiàn)實與虛擬世界之間的視覺界限。
另外值得一提的是,驍龍855還是首款支持高通3D超聲波傳感器的移動平臺,全球首個支持屏下超聲波指紋識別的商用解決方案,也是唯一一個能夠穿透不同類型污漬準確識別指紋的移動解決方案,不但可以讓手機設(shè)備外觀輕薄,還具備更高的安全性和準確性。