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能否傲視群“芯” 10nm驍龍835性能分析

2017-01-06
關鍵詞: 處理器 CES 芯片 高通

如今在手機圈,,一年能發(fā)布各種品牌上千款手機,,但手機最核心的處理器、尤其是旗艦處理器,,一年也只有那么寥寥數(shù)款,。當下每代處理器的升級,不僅意味著性能的提升,,在一定程度上還代表了未來產(chǎn)品技術演進的方向,,并且影響著各品牌期間產(chǎn)品的發(fā)布規(guī)劃。在2017年CES大會前夕,,北京時間1月4日,,高通在CES大會前夕正式揭曉了今年最頂級的處理器:驍龍835,而誰能成為這款芯片的首發(fā)產(chǎn)品也成了時下手機圈的一大趣談,。究竟是怎樣一款芯片能讓各家廠商趨之若鶩,,我們今天就來看看此次驍龍835是一款怎樣的產(chǎn)品。

三星10nm FinFET LPE工藝

此次驍龍835采用三星10nm FinFET LPE工藝,,也是目前業(yè)界能量產(chǎn)最先進的工藝,。對于FinFET工藝相信大家并不感到陌生,F(xiàn)inFET工藝主要是通過改造刪欄形態(tài)來降低CPU漏電率,,減小芯片功耗,。我們都知道,半導體工藝的水準直接影響著處理器的性能,。簡單來說,,更先進的工藝能夠提升單位面積下的晶體管數(shù)量,,而從運算能力的角度來講,CPU的晶體管數(shù)量取決于CPU尚運算邏輯部件面積的大小,。反之,,CPU上晶體管數(shù)量越多,運算邏輯部件面積就越大,,這也就意味著處理器的單位性能越高,,這也就是為什么每代處理器都在不斷的致力于工藝的精進。

從高通發(fā)布的數(shù)據(jù)來看,,每顆驍龍835上都集成了30億個晶體管,,逼近iPhone7上采用的A10 Fusion 33億的數(shù)量,因而才實現(xiàn)了驍龍835對比驍龍820降低了25%的功耗,。在高通的介紹中,,驍龍835采用第二代FinFTF工藝,能將芯片封裝面積進一步減小35%,,大約為153mm2,,與A10 Fusion的125mm2比較接近。不過需要注意的是,,驍龍835還集成了基帶,,因此驍龍835的封裝面積還是非常不錯的,而進一步降低封裝面積,,則能夠使廠商在做內(nèi)部結構設計時更加留有余地,。另外,,從之前看到的消息,,驍龍835采用的是LPE(Low Power Early)工藝,因此筆者推測之后可能還會有一個LPP(Low Power Plus)的升級版,。

Kryo 280架構:

驍龍835仍然延續(xù)kryo 架構,,基于ARMv8設計,采用八核(4大核+4小核)的設計,。對于現(xiàn)階段的移動處理器,,一般分為自研架構和公版架構(ARM標準架構),主要在于對于公版架構的二次開發(fā),,比如精簡公版指令,、增加處理器的各種新特性。而經(jīng)過Scorpion架構,、Krait架構以及驍龍820采用的Kryo架構,,高通對于自研架構的技術已經(jīng)比較得心應手,這也是高通對比其它還采用公版架構的處理器廠商能夠實現(xiàn)差異化競爭的地方。

驍龍835采用4x2.45GHz+4x1.9GHz的八核心設計,,在平時使用中,,80%的場景下使用四顆小核工作,而在諸如APP加載,、VR場景下時則開啟四顆大核工作,。并且根據(jù)官方介紹,驍龍835在四顆大核的L2二級緩存設計為2MB,,四顆小核的L2二級緩存為1MB,,相比驍龍820整整提升了一倍。我們知道,,CPU中緩存的調用速度比內(nèi)存快得多,,而更大的緩存則可以幫助我們在平時使用中可以快速調用更多的數(shù)據(jù)。

X16 LTE Modem:

關于高通處理器,,一直有一句玩笑話:高通的產(chǎn)品就是買基帶送CPU,。雖是玩笑,但也體現(xiàn)出高通處理器在連接性的地位,。驍龍835內(nèi)存X16千兆級LTE調制解調器,,支持高達1Gbps的Cat16下載速度,以及150Mbps的Cat13 LTE上傳速度,,并且支持802.11ad多千兆比特Wi-Fi,,能夠達到4.6Gbps的峰值速度。而高通在基帶的連接性中,,除了速度,,還有加入了一些創(chuàng)新性的特性以帶來更好的體驗。

X16 LTE Modem還支持4x20MHz載波聚合以及4x4 MIMO的天線配置,。載波聚合簡單來說,,就是同時利用多頻段的資源,把一些不連續(xù)的頻譜碎片聚合到一起,,增加系統(tǒng)傳輸帶寬,,從而獲得更高的數(shù)據(jù)傳輸速率。我們在日常使用中,,當遇到一個頻段上用戶太多時,,就可以通過利用多頻段載波聚合來達到提升帶寬的效果,提升使用的網(wǎng)速,。除此之外,,X16 LTE Modem還是首款支持5G藍牙標準。藍牙5.0將運用于無線可穿戴,、工業(yè),、智能家庭和企業(yè)市場領域,,由于藍牙5.0擁有4倍與上版本的覆蓋面積、2倍的傳輸速度以及8倍的廣播信息容量,,其可以顯著加速物聯(lián)網(wǎng)的構建,。

Adreno 540 GPU與Hexagon DSP:

相比于CPU,GPU在某種程度上顯得更加重要,,而Adreno系列則是高通一直引以為豪的產(chǎn)品,。驍龍835搭載Adreno 540 GPU,主頻為670MHz,,圖形處理性能相比上一代提升25%,,并且支持OpenGL ES 3.2、完整的OpenCL 2.0,、Vulkan和DX12等各種圖形標準,。一直以來,大部分3D游戲都通過OpenGL標準交互,,但由于其出生于90年代,,如今的OpenGL已經(jīng)顯得廉頗老矣,對于目前市面上多核處理器的利用效率較低,,在圖形處理的效率上比較低,,而驍龍835支持的Vulkan改善多線程性能,渲染性能更快,,擺脫OpenGL依賴CPU運算的方式,,使GPU與CPU之間無需事先拷貝數(shù)據(jù),在同樣的內(nèi)存下同時進行讀寫,,充分發(fā)揮多核處理器的并行計算能力,。

而根據(jù)高通官方PPT我們可以看到,除了GPU之外,,驍龍835依舊保持了從820以來的VPU(視頻處理單元)和DPU(顯示處理單元),。其中DPU支持10-bit 4k@60Fps顯示,Q-Sync以及更寬色域;而VPU則支持4K HEVC 10-bit硬解碼能力,,還提供了視覺聚焦區(qū)域渲染,。

在此之前,,在驍龍820上,,高通引入Hexagon 680 DSP處理器,應用在對綜合手機上的許多單個傳感器的數(shù)據(jù),,進行整合分析,,完成數(shù)據(jù)集中處理。而在驍龍835上,,升級為支持HVX特性的Hexagon 682 DSP,,并且延續(xù)了680 DSP上HVX(向量擴展)以及低功率島的特性,。并且Hexagon 682 DSP還包含對Google TensorFlow的支持,包括了對定制神經(jīng)網(wǎng)絡層的支持,,以及對驍龍異構核心的功耗與性能的優(yōu)化,。

另外,人工智能作為當前最火熱的領域,,作為手機“大腦”的處理器自然對這方面也有所涉及,。在官方介紹中,我們驚喜的看到驍龍835還增加對TensorFlow和Halide框架的支持,。TensorFlow是谷歌基于DistBelief進行研發(fā)的第二代人工智能學習系統(tǒng),,主要用于語音和圖像識別等多項機器深度學習領域,而Halide則是專門用來簡化圖像處理的程序語言,。盡管在當前階段在實際應用中可能還不明顯,,但我們也清楚的可以看到高通在人工智能和VR/AR領域已經(jīng)正式布局,。

Quick Charge 4:

如果評選2016年手機圈最流行的一句廣告語的話,,我相信“充電五分鐘,通話兩小時”一定為大家耳熟能詳,。隨著驍龍835的亮相,,新一代快充標準QC 4也已經(jīng)與大家見面,。相比于QC 3.0,QC 4增加了對USB Type-C和USB-PD的支持,,并且包括USB供電,。相比于QC 3.0,QC 4的充電速度提升了20%,,效率提升30%,。我們知道,相比于QC 2.0,QC 3.0采用最佳電壓智能協(xié)商INOV算法,,可以更精細的調節(jié)電壓/電流的充電功率,,而QC 4則將這一算法升級至第三版,創(chuàng)新性的加入了實時散熱管理,,能夠在既定散熱條件下,,自主確定并選擇最佳充電功率。伴隨QC 4而來的還有高通推出最新的電源管理芯片SMB1380和SMB1381,,具有低阻抗和95%的峰值轉化效率,。

在安全方面,QC 4能更準確的測得充電時的電壓,、電流和溫度,,保護電池以及充電器,并且增加了額外保護層,,放置電池充電過度,,在每個充電周期調節(jié)電流,。

總結:先講一件有趣的事:處理器對智能手機的重要性不言而喻,但到底有多重要呢,?當你看到每年CES前后,,手機圈都在紛紛猜測和盛傳又有XXX款手機將首發(fā)驍龍?zhí)幚砥鳎缓笤诨ヂ?lián)網(wǎng)上引起一陣熱議,,或許就能明白對于如今的智能手機,,處理器不單單是一個元件,甚至從某個角度成為了一個象征,。而從驍龍835主打的這些功能可以看到,,高通整體的策略早已不在是單純地提升運算性能,而是將處理器打造成智能手機的全面管家,,覆蓋到各個功能,,通過更多差異化的功能來引領整個行業(yè)的發(fā)展。而關于驍龍835的實際性能表現(xiàn),,我們也會在之后繼續(xù)密切關注,。


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