驍龍X系列：高通SoC剖析，晶片飛躍還是巨大飛躍？

Snapdragon X系列：新名稱，遠大抱負

2023 年 10 月，高通大張旗鼓地展示了其Snapdragon X Elite平台。憑藉這一系列旨在配備 Windows 電腦的 Arm 處理器，該公司自正式發布以來就展示了其雄心壯志：不僅要與英特爾和 AMD 等行業巨頭競爭，還要與蘋果競爭。這種願望可以與吹噓相比較：前幾代處理器，即 Snapdragon 8cx Gen 3、2 和 1，比競爭晶片落後了幾步：當然是 Apple Silicon，還有 x86 處理器，另外還有 Intel Core 和AMD 銳龍。

僅就其新的Snapdragon系列而言，高通公司有兩個理由感到樂觀，它與前幾代產品的決裂也以新的商業名稱為標誌。首先是 Nuvia 專業知識的貢獻。這家美國公司收購了這家新創公司專門從事Arm CPU設計，由前蘋果工程師創立，於2021年；手臂大壩。第二個源自於與微軟圍繞Windows-on-Arm開發的密切合作。

高通高級副總裁兼行銷總監Don McGuire充滿信心地聲稱，從Snapdragon這些處理器的首次商業化開始，這將標誌著PC行業的轉折點。簡而言之，當庫比蒂諾公司決定放棄英特爾而提供自己的處理器 Apple Silicon 時，高通和微軟正在醞釀一場類似於蘋果的政變，這無疑是過去幾年的標誌。

在宣布這項消息後的幾個月裡，高通定期組織活動，期間該公司對其創造讚不絕口。在公司基準中，Snapdragon X Elite 晶片系統性地擊敗了包括 M3 在內的競爭對手。 2024年初，Snapdragon X Elite 的首次獨立預覽，包括我們的然而，該品牌所表現出的樂觀情緒卻受到了影響。

哪些電腦配備 Snapdragon X Elite？

終於，在五月底，高通和微軟都正式推出首款搭載 Snapdragon X 處理器的筆記型電腦, 蓋章Copilot+PC——AI PC的新名稱。以下是詳盡的列表：

宏碁 Swift 14 AI：Snapdragon X Elite 或 Snapdragon X Plus
華碩 Vivobook S 15：Snapdragon X Elite
戴爾 XPS 13 (2024)：Snapdragon X Elite
戴爾 Inspiron 靈越 14：Snapdragon X Elite
戴爾 Inspiron 靈越 14 Plus：Snapdragon X Elite / Plus
戴爾 Latitude 7455：Snapdragon X Elite/Plus
戴爾 Latitude 5455：Snapdragon X Plus
HP OmniBook X：Snapdragon X Elite
HP EliteBook Ultra：Snapdragon X Elite
聯想 Yoga Slim 7x：Snapdragon X Elite
聯想 ThinkPad T14s Gen 6：Snapdragon X Elite
微軟 Surface Pro 11：Snapdragon X Elite
微軟 Surface 筆記型電腦 7：Snapdragon X Elite
三星 Galaxy Book 4 Edge：Snapdragon X Elite

我們已經對這些參考文獻進行了一些測試：情況是這樣的華碩 Vivobook S15，一款贏得我們青睞的電腦，我們將其描述為 Windows 下的 Mac。當然，我們將在未來幾週內提供更多服務。這些評論仍然是衡量每台筆記型電腦的最佳方式。我們不會告訴您任何事情，同一處理器的性能在一台筆記型電腦與另一台筆記型電腦之間可能有很大差異。此外，許多其他標準也會發揮作用，在本文中，我們將僅限於 Snapdragon 的一般特徵。“重生的個人電腦”，據高通稱。

Snapragon X Elite 或 Plus，但仍以 Oryon 為標誌

高通的筆記型電腦處理器以前稱為 Snapdragon 8cx，現在稱為 Snapdragon X 系列。該系列圍繞著兩個參考型號進行組織：Snapdragon X Elite 和 Snapdragon X Plus。然而，這兩個名字實際上隱藏著不同的處理器。 Snapdragon X Elite 旗下有三款產品，而 Snapdragon X Plus 則僅限於一款。

Elite 型號和 Plus 型號之間的主要差異在於 CPU 核心數量：前者 12 個，後者 10 個（然後是 8 個）九月初添加了附加版本）。更具體地說，就 Snapdragon X Elite 而言，X1E-84-100 和 X1E-84-100 在 TFLOPS 方面脫穎而出。事實上，X1E-78-100 的獨特之處還在於缺乏雙核心加速。對於 Hexagon NPU 沒有不利的處理 –神經處理單元，換句話說，其作用是加速 AI 工作負載的處理單元：高通提供 45 TOPS（每秒萬億次操作）適用於所有 Snapdraon X 系列晶片，包括第二輪 Snapdragon X Plus。一個所處的狀態合乎邏輯的是，由於電腦需要具備這樣的能力才能成為 Copilot+ PC，因此 Microsoft 要求這些電腦嵌入包含至少 40 TOPS NPU 的處理器。

正如上一段報導的那樣，9月初，高通通過增加三款Snapdragon X Plus來加強其係列：其中一款比最初的型號更強大，而另外兩款則減少了很多。他們失去了兩個CPU核心;更糟糕的是，儘管確切的 GPU 配置仍然保密，但與其他 Snapdragon X 系列相比，以 TFLOPS (FP32) 表示的效能明顯下降。

下表應該可以幫助您更清楚地了解事情。星號區分了 9 月新增的三款 Snapdragon X Plus。

處理器	身分證號碼	CPU核心數量	緩存總數	最大頻率全核	雙核心加速	GPU 每秒浮點運算數	NPU頂部	記憶
驍龍 X 精英	X1E-84-100	12	42 莫	3.8GHz	4.2GHz	4,6	45	LPDDR5X-8448
驍龍 X 精英	X1E-80-100	12	42 莫	3.4GHz	4.0GHz	3,8	45	LPDDR5X-8448
驍龍 X 精英	X1E-78-100	12	42 莫	3.4GHz	非	3,8	45	LPDDR5X-8448
金魚草 X Plus*	X1P-66-100	10	42 莫	3.4GHz	4.0 GHz（單核心）	3,8	45	LPDDR5X-8448
驍龍 X Plus	X1P-64-100	10	42 莫	3.4GHz	非	3,8	45	LPDDR5X-8448
金魚草 X Plus*	X1P-46-100	8	30 莫	3.4GHz	4.0 GHz（單核心）	2,1	45	LPDDR5X-8448
金魚草 X Plus*	X1P-42-100	8	30 莫	3.2GHz	3.4 GHz（單核心）	1,7	45	LPDDR5X-8448

現在您已經了解了這些規格，與前幾代高通計算機處理器的比較可以讓您了解美國品牌所做的齒輪變化。

系列	驍龍 X 精英	驍龍8cx 第三代	驍龍8cx 第2代	驍龍8cx 第一代
雕刻工藝	台積電N4	三星5LPE	台積電N7	台積電N7
優質紅心	12x 奧里安 3.80GHz / 2C 渦輪增壓：4.2 GHz	4x C-X1 3.00GHz	4 個 C-A76 3.15GHz	4 個 C-A76 2.84GHz
心效率	沒有任何	4x C-A78 2.40GHz	4 個 C-A55 1.80GHz	4 個 C-A55 1.80GHz
圖形處理器	腎上腺素X1	腎上腺素 8cx 第 3 代	腎上腺素690	腎上腺素680
神經網路處理單元	六邊形 45 上衣 (INT8)	六邊形 8cx 第 3 代 15 上衣	六角690 9 上衣	六角690 9 上衣
儲存媒體	8 x 16 位 LPDDR5x-8448 135 轉/秒	8 x 16 位 LPDDR4x-4266 68.3 轉/秒	8 x 16 位 LPDDR4x-4266 68.3 轉/秒	8 x 16 位 LPDDR4x-4266 68.3 轉/秒
無線上網	Wi-Fi 7 + 藍牙 5.4	Wi-Fi 6E + 藍牙 5.1	無線網路6+藍牙5.1	無線網路5+藍牙5.0
數據機	驍龍X65 （投入的）	驍龍 X55/X62/X65 （投入的）	驍龍 X55/X24 （投入的）	驍龍X24 （投入的）

先前，為了設計 Snapdragon 8cx，高通從 Arm 核心目錄中選取了第 3 代，我們發現四個 Cortex-X1 核心作為 P 核心，四個 Cortex-A78 作為 E 核心。

在不詳細列出 Oryion 核心的所有特性的情況下，我們要強調的是，與先前的 Snapdragon 8cx 相比，此 CPU 元件是 Snapdragon X 系列改進的主要領域之一。正如我們在文章開頭回憶的那樣，這個設計是新創公司 Nuvia 的工作成果。最初，該公司專注於為伺服器設計的Phoenix CPU核心，旨在與Xeon、EPYC和其他Arm Neoverse V競爭。該交易於 2021 年敲定。

Snapdragon X 系列打破了某些傳統。沒有像過去那樣單獨的性能和效率核心；矛盾的是，英特爾和 AMD 現在在其消費性行動處理器上正在遵循這種混合方式。

對於 Oryon，所有 CPU 叢集都是平等的。唯一的區別在於選擇一對兩個核心來受益於略高於全核心頻率的睿頻加速頻率（同樣，並非所有晶片都是如此）。此外，每個簇都有自己的鎖相環，允許有針對性的加電。在實踐中，兩個叢集可以在輕量工作負載期間進入睡眠狀態，然後在需要提高效能時啟動。

Oryon 核心設計涉及每個集群最多四個核心。知道CPU核心數最大為12個，最多有3個叢集。請注意，理論上，Oryon 有能力管理每個集群 8 個核心，但高通出於各種原因（設計和生產）自願將自己限制為四個。讓我們記住，AMD 和 Intel 目前的設計允許同一叢集內有 6 到 8 個核心（AMD 的 Ryzen 稱為 CCX）。

此外，快取的層次結構非常不典型。與英特爾的 E 核心叢集一樣，Snapdragon X 在叢集的四個核心之間共享其 L2 快取。然而，對於 12 MB 來說，這已經是非常可觀的了。單核心的L1指令快取也非常龐大：L1 I-Cache為192 KB，是Redwood Cove Meteor Lake核心L1 I-Cache大小的三倍。

最後，在最後一級，我們有整個晶片共享的L3快取。只有 6 MB，尤其是與 36 MB 的二級快取相比，它顯得格外突出。

至於記憶體支持，如同先前的通訊中所提到的，Snapdragon 為 135 GB/s。憑藉目前的 LPDDR5X 功能，Snapdragon X 可以驅動高達 64 GB 的 RAM。

當然，Oryon CPU 仍然採用 Arm 架構（它們使用 ISA V8.7-A）。因此，配備 Snapdragon 的機器需要對非本機管理的應用程式進行模擬； Windows 11 透過 Prism 處理這個問題。與蘋果不同的是，蘋果可以控制其電腦的硬體和軟體方面，高通必須與微軟合作，在 Snapdragon 上進行 x86 仿真，這種仿真盡可能透明和高效。但自然地，在某些情況下，與 x86 處理器相比，這種轉換 x86 代碼的需要必然會對晶片造成不利影響。

GPU 具有連續性，但並不是真正的頂級

至於Snapdragon X GPU，即Adreno X1，與前幾代的不連續性要小得多。實際上，這款Adreno X1是第七代Adreno GPU，它已經透過之前的三款Snapdragon 8cx系列在Windows平台上得到了很好的證明。

回顧歷史，就像 Oryon CPU 一樣，Adreno 也是在十五年前收購另一家公司 ATI Radeon 後誕生的。有些人可能已經注意到 Adreno 是 Radeon 的字謎。

Adreno GPU 在 Android 平台上享有良好的聲譽。但在 Windows 下，情況有所不同。 Adreno X1 並沒有真正脫穎而出：GPU 讓您暢玩《博德之門 3》等遊戲，正如我們在另一篇論文中所寫的，ARM 上的電玩遊戲是一個挑戰，但它能運行這一事實已經是一個很好的點。

然而，許多測試表明某些遊戲存在兼容性問題。此外，雖然我們當然不能指望整合GPU能帶來奇蹟，但Snapdragon GPU仍然很難達到Intel和AMD iGPU的水平；至少在 Lunar Lake 發布之前，最新的 Radeon 800M 和 Ryzen AI 300 仍然是該領域的基準。

正如下面幻燈片中突出顯示的，Adreno X1 GPU 可提供高達 4.6 TFLOPS FP32。該值略高於 Radeon 760M (4.3 TFLOPS)，非常接近 Meteor Lake iGPU。這有點混淆，但如果將這種火力與眾所周知的遊戲解決方案（即家用遊戲機）放在一起來看，Xbox Series S 的計算能力為 4.01 TFLOPS FP32 ，而 Xbox Series X 和PlayStation 5 分別為12.15 TFLOPS和10.28 TFLOPS。當然，目前的專用顯示卡效率更高：GeForce RTX 4060 桌上型電腦可提供 15.11 TFLOPS，而行動版本最高可達 11.61 TFLOPS。簡而言之，就目前情況而言，這些 iGPU 可以讓您玩遊戲運動特別是（同時在參數和定義上保持合理），但對於要求較高的玩家來說仍然不代表一個可行的選擇。

事實上，X1 並未正式支援 DirectX 12 Ultimate，而僅支援 DirectX 12_1（請參閱下方的幻燈片）。與 DirectX 12_1 相比，Ultimate 的要求涉及四個附加功能：支援 DXR 1.1 光線追蹤、VRS（可變速率著色) 2 級，網格著色器一個你採樣器回饋。如果您想進一步探討這個主題，AMD 在其網站上用法語描述了這四個功能。

Adreno X1 GPU 管理光線追蹤和 VRS。另一方面，它不支援網格著色器和採樣器回饋。正是這些缺點證明它無法被官方認可為 DirectX 12 Ultimate 相容。

好吧，讓我們明確一點，現在，遊戲利用網格著色器一隻手的手指就能數完。這尤其是《心靈殺手 2》的先決條件，儘管其開發人員隨後（去年 3 月）將其產品與 GPU 相容，但 GPU 太舊，無法處理該技術。無論如何，考慮到遊戲對圖形資源的貪婪，透過 iGPU 播放它並不理想。也就是說，Adreno X1 GPU 架構會作為 12_1 級 GPU 向 DirectX 應用程式報告。其實際效果是將其限制為為此層級規劃的功能。

話雖如此，Adreno X1 GPU 支援 DirectX、Vulkan 1.3 和 OpenCL 3.0。對於 DirectX 9 遊戲，透過 D3D9on12 提供支持，D3D9on12 是一種 Microsoft 解決方案，允許將 DX9 命令轉換為 DX12。

最後簡單介紹一下純硬體組件。腎上腺素算術邏輯單元）。因此，在 1.5 GHz 時脈頻率下，GPU 可提供 4.6 TFLOPS（某些版本的 Snapdragon X 系列效能較低；請參閱第一個表）。

NPU已經被打敗了

最後一個要解決的問題是 NPU。這些專門用於人工智慧運算的處理單元多年來一直在智慧型手機 SoC 上實現，現在註定要入侵我們的 PC（至少是筆記型電腦）。老實說：目前，很難客觀地衡量這些 NPU 的能力（先驗，TOPS 以 8 位元量化本機處理）。

可以肯定的是，搭載 Snapdragon X 系列的電腦憑藉著超過 40 TOPS 的 NPU，成為首批上市的 Copilot+ 機器。只是在現階段，其「PC AI」提供的 Windows 功能還很難讓人信服——尤其是因為主要項目之一“召回”被推遲。

最重要的是，英特爾和 AMD（甚至Apple 與 Apple Intelligence）並沒有閒著。兩家公司已經全面投入 TOPS 的競爭中，他們的最新作品分別是銳龍 AI 300等月湖，被宣布比 Snapdragon 更有效率，後者將獲得最大的 TOPS：迄今為止，這場鬥爭尚未在滑鼠和鍵盤方面帶來太多具體行動。所以當然，搭載 Ryzen AI 300 系列和 Lunar Lake 的電腦稍後將成為 Copilot+ PC，遠遠晚於搭載高通晶片的計算機。但首先出發並不意味著贏得比賽；如果我們只參考 NPU 的 TOPS，那麼第一個就已經是最後一個了。