在7nm 製程工藝停留了兩年的手機處理器,也即將在2021 年進入到5nm 時代。
新一輪的處理器大戰就此打響,但談論這些高集成度晶片時,我們能說的,顯然不止是跑分。
Android手機的生命週期往往都比較短,大多數原廠只照顧旗艦機種
多的是一年內就被放生,等不到系統更新的,但iPhone用戶的產品生命週期居然可長達6年更新
這其實不是Google的錯,因為Android產品規格眾多,硬體疊代更新確實不容易照顧到所有機型
為了解決這件事,Google 與高通攜手宣布
將從高通驍龍888晶片的Android手機開始,提供為期4年的Android系統版本和安全更新
為了它,你可能真的要換高通S888,Google宣佈 : 將為驍龍888晶片提供4年手機軟體更新
Google先前推出Project Treble計畫,對Android系統的架構作出改變,目的是讓晶片和手機廠商能夠更容易地對手機進行更新。
以往Android更新的流程大致上是這樣:
1、Google 推新版本,將新系統更新原始碼上傳到Android開源網站上去。(Android Open Source Project,簡稱AOSP)。
2、CPU及硬體廠商針對他們發布的原始碼進行修改,使自家的產品能在新系統上執行。
3、硬體廠商調整完成後,將修改好的程式碼交給手機製造廠商(OEM),廠商根據程式碼再對自家的產品進行修改。
4、廠商針對修改後的系統進行測試、修復BUG,檢查相容性問題。
5、測試完成無嚴重BUG後,推送到用戶使用。
由於中間的環節非常複雜,加上廠商有時候會遇到技術問題,所以OEM廠商的新系統推送就非常慢
Project Treble的變革核心就是將廠商實作(主要由晶片廠商撰寫、依硬體而異的低階軟體)和Android OS 框架切開,做法就是在兩者之間新加入一層廠商介面。Android中和特定硬體有關的部份可以直接存取廠商介面,裝置廠商想把新版Android部署到用戶端時,只要更新Android OS框架就完成了,不用動到晶片程式碼。
總之,高通 & Google 都宣布了,即將要首發搭載高通驍龍888旗艦處理器的手機,就是小米11
小米11上市時將搭載Android 11系統,預計用4年升到 Android 15。
另外realme 也將會推出搭載888的RACE
性能為何而生
比起大幅拉升CPU/GPU 性能,功耗優化以及效率平衡,是現在晶片廠商更重視的內容。
這也和手機的發展趨勢有關。現在一支5000的手機 跟40000元的手機,在網頁瀏覽,臉書Line,看YouTube等工作時都綽綽有餘,基本上不會在使用體驗上有著明顯差別。
即使是有差異的部分,也僅限於安兔兔裡的數字而已。
手機的性能已經不重要了嗎?當它的平均水準,已經能滿足絕大部分人的使用需求時,晶片廠商繼續死磕製程工藝,追求每年15-30% 的升幅,意義又在哪裡?
是否有意義,終歸還是要看實際的使用場景。
實際的範例:今年下半年出現的手游《原神》。
截止到目前,想要在手機端以最高畫質、60 fps 暢玩這款遊戲,依舊存在難度
哪怕是搭載了最新A14 晶片的iPhone 12 系列,在個別複雜場景下,仍然會有掉幀的情況。
這也是個挺意外的情況,畢竟過去,一直被當作參照物的《傳說對決》、《PUBG》兩款遊戲,在旗艦機都是沒什麼壓力的。
但《原神》也有它的特殊性。更優秀的畫質顯然是一點,但我認為更重要一點原因,在於它橫跨PC、主機和行動端三大平台的開發背景。
雖說不同平台的渲染管線不同,但開發商為了確保一致性,不少3D 圖形技術還有特效都是共通的,這些技術放在PC、主機上還沒什麼,但交由手機來完成,就會帶來新一輪的性能壓榨。
所以我們能看到,就算是移動端的《原神》採取了降解析度、刪除大量建模、特效的做法,來確保30 幀的基本流暢度,但最終性能表現依舊很差,而且很容易出現過熱現象。
這既有客戶端本身的優化原因,但另一方面來看,也證明手機晶片的性能,仍有上升空間。
另外,《原神》採取的「一次開發、多端部署」思路,同樣是現在應用開發的一種新趨勢——如今Apple Arcade 上的所有遊戲,都是這麼做的,假如手機端不想成為「拖後腿」的那一個,自然也需要它能承載一些桌面端的圖形技術。
應用軟件需要更好的體驗,倒逼硬件升級,這其實也是我們樂於看到的結果。在晶片上,今年不管是華為麒麟9000,還是說高通驍龍888,也都選擇在GPU 性能上做了較大的提升,相信對於今後手機端的遊戲體驗,也是一種有力的推動。
AI 算力,新的重心
AI、機器學習、人工智能網絡,是現在晶片廠商非常喜歡提及的領域。蘋果A14 也好,還是高通驍龍888,華為麒麟9000,都已經擁有了獨立的AI晶片,而且這部分的性能提升,在過去這兩年裡也極為可觀。
拿蘋果A14 的神經網絡引擎來說,它的核心數從前代的8 個提升至16 個,峰值算力翻倍至11 TOPS,而驍龍888 在AI 算力上更是達到了26TOPS,每瓦特性能較前代平台提升高達3 倍。
這種倍數級別的提升,和數年前智能手機剛誕生時,CPU/GPU 性能大躍進情況十分相似,時過境遷,作為新前沿技術的人工智能,如今也開始享受到這種突飛猛進的紅利。
但極高的算力代表了什麼,又會讓我們的手機發生怎樣的變化,大部分用戶不了解,手機廠商也很難給出一些場景化的東西,這是之前一直存在的困擾。
今年蘋果在A14 上其實給了不少通俗的案例。拿iPhone 來說,圖像合成算法,相冊自動分類,電源管理系統,很多我們察覺不到的後端處理,其實都會有機器學習技術的參與。
更具體去說的話,手機攝影算是目前對AI 依賴較高,我們也感知較強的部分。比如Google 經常說的「計算攝影」,蘋果的「Deep Fusion」合成技術,以及華為用NPU 芯來做視頻渲染等,都是由AI 晶片和ISP 圖像傳感器協同工作達成的,也都已經是很成熟的應用。
而從人機交互的角度來看,一些應用會用上手勢追踪、語義識別等,也都會倚重AI 晶片提供的算力。尤其是在運行特定AI 算法的效率上,一顆專用的AI 芯,確實會比直接調用CPU、GPU 來得有效得多。
5G 的續航,是時候該解決了
我們追求製程工藝的進步,某種程度上也是在達成新的功耗平衡。5G、高刷屏,這兩個特性在過去一年裡成為了Android 旗艦機的「標配」,提升了我們的手機體驗,但別忘了,它們也是兩個耗電大戶。
之前我們在評測iPhone 12 系列時就發現,在電池容量略微縮水,以及X55 基帶外掛的狀態下,就算A14 採用了更先進的工藝,這部分製程紅利仍然會被5G 網絡的高耗電給抵消掉,最終,蘋果也不得不放棄使用高刷屏。
那若是又想要高刷屏,又要5G 呢?一眾Android 手機廠商的做法也沒有什麼特別:做大電池,這仍然是改善續航最簡單直接的手段,4000 毫安並不嫌多,4500 毫安才管夠。
今年的高通驍龍888 晶片讓我們看到了一些好的轉變。歷經了兩代驍龍芯後,高通終於選擇將最新的X60 基帶封裝到整個Soc 中,而不再像之前的865、855 一樣,以外掛的方式存在。
這對於手機內部空間利用率的提升是很明顯的。相對來說,外掛基帶確實會遇到成本更高、功耗更高的情況,但最尷尬的還是佔據了一塊本可以省去的手機空間。以目前智能手機寸土寸金的情況來看,過去這兩年高通芯的外掛基帶,也一直是很多手機廠商的痛點。
此外,X60 基帶本身工藝的進步,也能降低續航、發熱,對從而讓智能手機獲得更好的持續性能釋放時間。
代工廠的角力
現在的晶片業,蘋果、高通、華為和三星都只是負責設計,要想把它們規模化地造出來,台積電和三星依然是背後的支柱。
據多方報導得知,本次高通將驍龍888 晶片交給了三星生產,而不再是前兩代的台積電。原因之一是產能,據悉目前台積電絕大部分5nm 產線都被蘋果的A14 和M1 兩顆晶片包圓,高通為保穩定量產,所以投奔了三星。
不過,三星自家的Exynos 晶片最近也有不少動作。11 月,三星就高調公佈了最新的Exynos 1080晶片,同樣是基於5nm 製程設計,到明年,應該也會有不少搭載Exynos 晶片的國產手機出現,並與其它高通、聯發科晶片的設備展開競爭。
當然,高通的新選擇或許也有工藝層面的考慮,畢竟即便是同等製程下,不同代工方下的晶體管密度和工藝仍有不同。交由三星代工的驍龍888,能否讓明年的高通旗艦,在性能上和iPhone 12 硬碰硬,相比華為麒麟9000 等其它5nm 晶片,又會有哪些新的競爭力,這些都是之後需要解答的。
總得來說,即便手機晶片是隱藏在內部的產物,但它依舊是驅動一切的核心,至於性能,未來也不再是唯一重要的衡量指標,越來越多的新技術,注定會讓手機晶片本身變得更為多元化。