您的位置首页  新兴能源  生物能

百亿级别晶体管 高通骁龙888藏有什么秘密?

在高通(Qualcomm)发布骁龙888处理器后,小米创办人、董事长兼CEO 雷军在微博晒出了骁龙888开箱图,并表示它晶体管数量百亿级别。百亿晶体管不是一个小数目,Intel的桌面旗舰处理器酷睿i9-10980XE晶体管数量不过是70亿个,那为什么骁龙888需要如此之多晶体管,又借此实现了什么呢?

三星5LPE工艺

出于不要把鸡蛋放在同一个篮子考虑,高通近年来同时在台积电与三星下单,生产不同处理器,不过手机平台的旗舰处理器一直是交由台积电代工,比如说骁龙855、骁龙865分别使用了台积电的N7、N7P工艺,因此当高通表示骁龙888采用了三星5LPE工艺时让不少人感到意外。

骁龙888晶体管数量达到了百亿级别,自然需要采用更先进的工艺缩小栅格宽度,降低漏电率,5nm工艺无疑是首选。目前能够提供5nm工艺代工厂只有三星和台积电,结果高通骁龙888、NVIDIA RTX30选择了三星,而苹果M1、AMD Zen3选择了台积电。从现有资料很难判断三星、台积电7nm工艺谁好谁坏,但按照三星官方说法,5LPE工艺比自家7LPP在相同性能下功耗降低20%,或是在相同功耗下性能提升10%,同时面积减少20%,它在移动端表现等到明年搭载骁龙888手机上市才能知道。

新Cortex-X1核心

在三星5LPE工艺加持,骁龙888整合度得到大幅度提升,除了搭载8核CPU、DSP、NPU外,还集成了骁龙X60 5G调制解调器,同时增强了各个子系统性能。

在过去几年里,骁龙处理器一直使用大小核设计,将数个高性能CPU与数个节能CPU组合起来使用,即使是骁龙865也不过是1x Cortex-A77 @ 2.84GHz + 3x Cortex-A77 2.42GHz+ 4x Cortex-A55 @ 1.80GHz结构,提高一个大核频率和缓存,谋求提升部分应用性能。而骁龙888进行大刀阔斧的改革,Kryo 680 CPU部分由1x Cortex-X1@ 2.84GHz + 3x Cortex-A78@ 2.42GHz + 4x Cortex-A55@ 1.80GHz组成,当中Cortex-X1、Cortex-A78是ARM最新CPU IP。Cortex-X1是ARM在2019年公布的最新CPU结构,属于超大核心,走性能路线,其性能比Cortex-A77提升了30%,比Cortex-A78也提升了22%,机器学习性能更是比二者提升了100%,而且能作为DynamIQ集群的一部分,加上3核Cortex-A78和4核Cortex-A55组成成一个CPU,峰值性能可比上一代产品提升30%(即骁龙865采用的架构)。

不过骁龙888的Cortex-X1核心较为保守,频率只有2.84GHz,所有CPU核心继续共享4MB L3缓存,是ARM官方方案的一半,因此整个CPU部分性能提升只比骁龙865提升25%,低于ARM宣传的30%,相比骁龙865+提升为13%。

26 TOPS AI算力

从CPU角度上看骁龙888性能提升不算太大,但一块SoC算力不是取决于CPU的,GPU、DSP同样扮演重要角色,骁龙888的AI算力达到了26 TOPS(CPU+GPU+DSP),是骁龙865 15 TOPS的1.73倍,提升极其惊人。

骁龙888 AI算力提升是源于多方面的,首先是Hexagon 780 DSP。按照高通说法,它重新设计了DSP的标量和矢量运算引擎以及张量加速器,把它们整合到一个单元当中,以提升性能和改善效率,其中标量运算能力提升了50%,张量执行吞吐量增加了一倍,不过向量单元没有提升。但考虑了高通将DPS的SRAM容量增加到16倍,因此执行任务时向量性能依然得到同时。与此同时,DSP的每瓦性能达到了以往的3倍,效率大幅度飙升。

在GPU方面,骁龙888采用的是Adreno 660,频率未知,高通也没有介绍其具体架构,但整体性能提升了35%,同时支持FP16/FP32精度,AI性能提升了43%,还支持可变速率着色(Variable Rate Shading;VRS),在运行游戏时能随时降低着色精度,以保持游戏流畅性。

要CPU、GPU、DSP发挥出最大性能,离不开内存支持。骁龙888内存控制器不再支持LPDDR4X,仅支持LPDDR5内存,在使用4x 16-bit、3200MHz LPDDR5时能获得51.2GB/s带宽,较骁龙865使用LPDDR4X、LPDDR5内存分别提升了53%、16%。

三重14-bit ISP

在今天,摄像头是仅次于SoC的存在,SoC的高低决定了一台智能手机的档次,摄像头档次决定了智能手机在同档次产品中位置的高低。骁龙888作为一款旗舰级SoC,性能自然要满足主流需求,甚至是能满足未来1、2年需求——全新Spectra 580 ISP拥有三个14bit的ISP。

Spectra 580 ISP的像素处理能提高了35%,达到了2.7Gigapixels/s,最高允许使用三个28MP摄像头实现ZSL拍摄,或是使用64MP+25MMP双摄实现ZSL拍摄,以及单个84MP摄像头实现ZSL。(ZSL是Zero Shutter Lag的简写,意思为零延时拍照,是高通一种图像处理技术,在开启ZSL后,摄像头能同时执行取景与拍摄两项任务,这样拍摄间隔会更短,也不影响取景效果。)假若不启动ZSL功能,Spectra 580 ISP最高可支持2亿像素摄像头。

而且Spectra 580 ISP支持同时拍摄3个4K HDR视频流,拥有超广、主摄、长焦三个摄像头的旗舰相机在拍摄4K HDR视频时能轻松实现无法切换,此外最高可拍摄8K/30P、4K/120P以及720P/960P视频,支持HDR10+、杜比视界等格式的HEVC编码视频,照片也支持10bit HEIF格式。同时高通宣称骁龙888支持下一代交错式HDR传感器。

内置骁龙X60 5G Modem

作为旗舰SoC,自然少不得支持5G功能,骁龙888这方面最大变化是集成了骁龙X60 5G调制解调器。骁龙X60 5G调制解调器支持Sub-6GHz载波聚合和毫米波,兼容SA、NSA组网,在Sub-6GHz波段能通过7个载波聚合实现2500Mbps下行速率,在毫米波波段能实现7500Mbps下行速率,性能较骁龙865外置的骁龙X55 5G调制解调器略有提升,但整合成一块芯片能简化手机PCB走线,腾出更多空间。

在结合FastConnect 6900移动连接系统,骁龙888还支持Wi-Fi 6E的全新6GHz频段,Wi-Fi网络下最高可实现3.6Gbps下行。

媒体采访

在12月1日发布骁龙888的第二天,高通召开了2020 Qualcomm骁龙技术峰会,热点科技借着媒体采访环节,向高通了解一些消费者关注的问题。

大家都知道由于制裁关系,华为难以从台积电方面获得新的处理器,因此很多人关心华为是否会向高通采购处理器。高通方面表示,非常高兴市场出现一个新的参与者,之前高通已获得了美国政府允许,可以向华为供应4G芯片,不过尚未获得5G芯片允许,需要继续等待,但高通希望和华为在5G旗舰产品有业务往来。

另一方面荣耀刚刚从华为拆分出来,成为一家全新的公司,高通认识新荣耀里许多成员,会一起沟通和探讨未来合作的机会,高通希望有机会为新荣耀提供产品。

高通将新一代处理器命名为骁龙888大大出乎人们意外,因为按照历史上习惯以及命名规格,它的名字应该是“骁龙875”。除了8在中国是幸运数字这一营销技巧答案外,高通还做出了更多回应了,在过去10年时间里8系列一直是高通的旗舰产品,骁龙888依然遵循这一命名规格,第一个数字是8,没有改变,只改变了后面两个数字,能让消费者了解它是高通最顶级的产品。

由于众多原因影响,5G终端普及终端没有大家想象中的快,尤其是千元5G机手机速度较慢。高通却表示5G是过去40年中移动技术发展最快的一代,在中国5G牌照发布18个后,5G端连接数超过了1.8亿,这是中国乃至 全球市场都没实现的,是一个了不起的成绩。而且根据市场分析报告的预测,到2023年全球5G连接数将达到10亿,比4G时代提前2年时间实现,事实上5G的普及速度快于以前的3G、4G的普及速度。

就高通自身而言,在5G全球商用的第二年,已经把骁龙5G移动平台从8系扩展至7系和6系,到了明年还会合作伙伴还将发布搭载骁龙4系的5G终端,高通相信“让5G惠及所有人”的目标会很快实现。

结语

毫无疑问,凭借更强的AI算力,更好支持多摄像头,更高的整合度,高通骁龙888无疑是2021年旗舰安卓手机的首选处理器。

免责声明:本站所有信息均搜集自互联网,并不代表本站观点,本站不对其真实合法性负责。如有信息侵犯了您的权益,请告知,本站将立刻处理。联系QQ:1640731186