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骁龙855移动平台领先性:将5G移动技术惠及全球

  • 文案作者: 烂好人
  • 时间:2018-12-29 15:44:54
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今年还没有换智能手机的同学,相信有很大一部分都在等待明年的5G手机,收割5G时代的第一颗种子。的确,很多手机厂商目前都已经宣布将在明年推出自家的5G手机,这其中最受消费者关注的相信还是即将搭载高通骁龙855移动平台的5G设备。正如4G时代人们购买手机会首先考虑搭载骁龙移动平台的产品一样,在5G时代,骁龙移动平台也必然是消费者避不开的选项,而骁龙855则算是先锋头阵。

骁龙855移动平台领先性:将5G移动技术惠及全球

事实也是如此,据了解,目前包括小米、OPPO、vivo、一加等主流智能手机厂商都选择骁龙855作为其首款5G手机搭载的移动平台。而其实不仅仅是5G,选择骁龙855移动平台也是基于其在各方面的领先性。

一、5G:围绕骁龙X50的精诚合作

我们以5G牵头,首先要说的自然就是5G了,这无疑是未来数年智能手机市场发展的核心关键词,而骁龙855则是全球首款商用5G移动平台,其意义不言而喻。那么骁龙855移动平台在5G方面的领先性具体体现在哪里呢?

我们从配置上来看,骁龙855可以通过搭载X50调制解调器支持5G,同时通过集成的骁龙X24 LTE调制解调器,可以支持数千兆比特4G连接。

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骁龙X50 5G调制解调器支持符合3GPP 5G新空口(5G NR)标准,旨在通过单芯片支持2G/3G/4G/5G多模功能,通过4G和5G网络的同时连接带来强劲移动表现,该单芯片解决方案还集成支持千兆级LTE功能,作为与早期5G网络共存和相互配合的高速覆盖网络。这些是支撑5G能够满足海量服务和终端连接需求的关键。

通过骁龙X50调制解调器,骁龙855可以支持5G新空口毫米波和6GHz以下的频段,特别是在毫米波频段,与4G相比,骁龙855的真实网速实现了高达20倍的提升,不仅能够处理一些最极致的数据需求,也为未来的用户体验奠定基础,例如未来VR游戏、AR购物和实时视频协作等下一代沉浸式体验,都需要5G的支撑。

另外,骁龙855采用7nm工艺和全新的“1+3+4”架构设计,这是在考虑性能与功耗的平衡,因为5G网络下,数据吞吐量极大增加,需要同时处理很多信息,这种情况下,最先进的工艺和重新设计的架构能够很好的解决发热问题,为5G进行更稳妥的支持。

骁龙855在5G方面的领先性还在于和OEM厂商之间深入的合作,特别是和国产OEM厂商,像OPPO、小米等国产手机巨头。对于智能手机而言,5G网络速率、数据吞吐量、支持的频段成倍增加,终端设计面临的新挑战不可估量,所以这需要芯片和技术提供商和OEM厂商之间广泛紧密地合作,才能保证5G商用终端平稳运行。高通在今年就和中国厂商成立了“5G领航计划”,以成员之一的vivo为例,在高通的支持下,今年8月,vivo就完成了5G手机的架构规划、主板堆叠、射频和天线设计以及优化电池空间等方面的工作,基于的正是骁龙X50调制解调器,而另一家厂商OPPO在5G样机组装完成之后,便第一时间到美国圣迭戈高通实验室和高通的团队一起进行调试,确保5G样机稳定运行。这些合作,无疑是未来搭载骁龙855移动平台的5G手机在市场上占有品质优势和领先性的基础。

二、7nm工艺:直逼物理极限的性能功耗双优化

今年半导体行业最重要的事件莫过于7nm工艺的的量产商用,骁龙855采用的也正是最先进的7nm制程工艺。讨论7nm的领先性,我们不得不再次科普一下芯片制程工艺的含义。

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上面这个图是一个晶体管结构,“Gate(栅极)”可以看做是“闸”,主要负责控制两端Source(源极)和Drain(漏级)的通断,电流从源极流入漏极,而这时的栅极的宽度决定了电流通过时的损耗,表现出来就是发热和功耗,宽度越窄,功耗越低。而栅极的宽度(栅长),就是XX nm工艺中的数值。对于芯片制造商而言,自然是力求栅极宽度越窄越好,只是当宽度逼近20nm时,栅极对电流控制能力急剧下降,漏电率相应提高,而小于10nm时,会产生量子隧穿效应,导致晶体管的特性难以控制,这时候对于芯片的制造生产难度显然成倍增长,需要投入大量资金。所以7nm工艺商用的背后也是半导体行业马太效应进一步增强的过程,只有行业领先者得以跟进。

高通在今年8月已经宣布出样7nm工艺移动平台,即如今的骁龙855移动平台,这中间的时间更多是和OEM厂商的深入磨合,对于骁龙855的稳定性是一种保证。

三、性能:Kryo 485 CPU近年来最大升级

性能历来是高通骁龙移动平台的强项,今年的骁龙855移动平台采用了7nm工艺的Kryo 485 CPU,其将助骁龙855在处理性能方面具备领先的优势。具体来说,Kryo 485 CPU最大的优势在于其引入了超级核心(Prime Core)的概念,该移动平台为1+3+4的64位架构设计,包含一颗最高主频达2.84GHz的A76超级核心(Prime Core);另外还有三颗最高主频2.42GHz的A76性能核心;还有四颗最高主频1.8GHz的A55效率核心。八颗核心共享三级缓存。

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按照高通的说法,新架构的Kryo 485 CPU核心性能相比上一代Kryo 385提升45%,这应该是近两年骁龙移动平台CPU提升幅度最大的一次了,作为对比,骁龙845相比骁龙835 CPU性能提升为25%,要知道骁龙845在今年的智能手机市场几乎已经是旗舰必备,足以应对人们日常生活、工作和娱乐对手机性能的各种需求,而新一代骁龙855移动平台在此基础上实现大幅度的性能提升,显然为其在应对5G时代新的用户场景方面奠定了领先优势。

除了Kryo 485 CPU,对骁龙855运算性能提升起到重要作用的还有Adreno 640 GPU。Adreno 640 GPU相较于骁龙845的Adreno 630有着20%的性能提升,这是骁龙855提供高分辨率下稳定的游戏体验的基础。

性能提升的同时,Adreno 640 GPU也更省电,它有着业内领先的每瓦特能效表现,这主要得益于Adreno 640 GPU整合了用于电源管理的微控制单元,以及通过让GPU驱动开销达到最低从而减少对CPU的资源消耗。

四、AI:CPU、GPU和Hexagon的协力

今年的智能手机,言必谈AI。骁龙855移动平台在AI能力方面同样具备足够的领先性,它搭载了Qualcomm第四代多核人工智能引擎AI Engine,AI Engine可以实现每秒超过7万亿次运算(7TOPs),AI性能较前代旗舰移动平台相比提升3倍,相较于竞品的AI能力有2倍的提升。

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骁龙855的AI能力着力于消费者的日常生活场景,从场景出发释放AI能力对消费者的生活带来改变,正是基于这一点,高通并没有采用独立的AI芯片,而是采用由Kryo CPU、Adreno GPU和Hexagon DSP三大核心单元主导的AI Engine,通过自主研发的SNPE系统,专门管理运行过程中的AI架构、运算需求,根据CPU、GPU和DSP的各自特定进行任务分配,通过彼此各展所长,妥善进行AI运算。在骁龙855上,Adreno 640 GPU拥有50%的算术逻辑单元(ALU)提升,并支持FP32和FP16浮点运算;Kryo 485 CPU也加入了可以更进一步加速AI性能的全新点积指令,且支持FP32和INT8整数运算;Hexagon 690 DSP支持了新的Hexagon张量加速器、4个Hexagon向量扩展内核、优化的标量内核、语音助理、对INT16、INT8整数运算和混合精度运算的支持等,这些都对第四代人工智能引擎AI Engine性能有很大的增益。

IT之家小编认为,对于终端侧AI而言,高通将目光放在用户场景的思路是有实际意义的,例如AI Engine支持面向语音、拍摄、游戏和XR的直观情境感知功能,可以自动对周围环境做出响应,它可以让不擅长摄影的用户,利用手机AI的辅助拍摄绝佳的视频;手机在会话过程中进行高度准确的实时翻译、在网络通话中消除背景噪音的干扰等等。

骁龙855在AI方面的领先性不仅在于AI性能、策略,还在于和生态伙伴的合作方面,得益于骁龙855持续扩展的生态合作伙伴将骁龙855的AI性能融入于自身的产品,将骁龙855强劲的AI能力扩展到AI的终端功能以普惠消费者,。事实上,生态伙伴充分利用AI Engine的例子也不在少数,在不久前的骁龙技术峰会上,谷歌演示了AI Engine和计算机视觉融合的用例,帮助人们解决一些难以用语言描述或词穷的问题。而目前,高通新增的合作伙伴包括思必驰、AnyVision、科大讯飞、大象声科、Nalbi等,他们正充分利用第四代Qualcomm人工智能引擎AI Engine的特性。

五、拍照:AI+Spectra 380 ISP共同上马

拍照对于智能手机的重要性越来越大,今年以来,各大智能手机厂商在拍照方面的发力让人应接不暇,其实拍照不仅和镜头、CMOS直接相关,和芯片对图像的处理能力也有很大关系。骁龙855移动平台在拍照性能方面也有很大的提升。前面我们已经讲过第四代AI Engine在计算机视觉方面的能力,这其中也包括拍照。在之前的骁龙技术峰会上,来自国内的旷视科技就展示了利用骁龙AI Engine的SuperIQ技术,利用机器学习和降噪网络,它可以改善在弱光环境中拍摄的照片的图像质量,将照片从模糊变为清晰,捕捉每一处细节;还有就是虹软展示的超级夜景(Super Night Shot)技术,这也是利用AI Engine机器学习来优化用户在夜间拍摄的照片质量,再对照片的每一像素进行逐一分析和调光。

除了AI,说到骁龙855在拍照方面的领先性,还避不开Spectra 380 ISP的升级。全新的高通Spectra 380 ISP集成了大量硬件加速的计算机视觉(CV)能力,也是全球首款CV-ISP,能够支持最尖端的计算摄影和视频拍摄功能,同时降低功耗。根据高通的介绍,相较于CPU+DSP+GPU的方式,CV-ISP在6自由度方向的人物追踪场景可降低5%的功耗,在常规物体追踪方面可降低75%的功耗,在物体探测方面可降低75%的功耗。

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同时,Spectra 380 ISP是首个支持HDR10+视频拍摄的ISP,能够以超高对比度和视觉效果呈现超过10亿色。此外,其还支持基于硬件的深度感测,支持在4K HDR@60fps的状态下实时进行视频拍摄、对象分类和对象分割。这意味着用户可以拍摄一段视频并且精准地对选定的对象或背景进行实时替换,而这一切操作都可以在能够表现超过10亿色的4K HDR分辨率下实现。当前智能手机的拍照,在达成一张好照片的诸多要素中基本都有了对应的解决方案,例如变焦、人像虚化等等,而智能手机拍照在宽容度上有先天的不足,所以HDR技术尤为必要,Spectra 380 ISP及时增强对HDR处理能力的提升,相信会令骁龙855手机在明年的拍照竞争中具备优势。

其实除了上述列举的内容,新一代骁龙855移动平台在诸多方面都有着相当的领先性,像快充、无线连接、音质以及对XR体验的支持等等,这些领先性其实更需要消费者在未来使用搭载骁龙855移动平台的手机时细心体验。总的来说,2019年对于智能手机等移动终端可能会是转折性的一年,新一代移动通信网络5G商用,带来的改变不仅仅是通信领域本身这么简单,而应对这些改变,我们从骁龙855移动平台的各项能力可以感受到,它已经准备好了。

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