为 2019 年 Android Galaxy 旗舰产品提供动力的处理器就在这里。他的名字? Snapdragon 855,在许多方面都是非凡的处理器:第一个管理 5G、10 Gbit/s Wi-Fi 甚至 2 Gbit/s 4G 的芯片,这个小家伙既是处理器(CPU),又是显卡(GPU) 、声卡(APU)、AI大脑(NPU)甚至手机的照片/视频处理单元(ISP)。
它是一个非常高端的组件,是一个复杂的怪物,值得仔细研究它的不同组件及其提供的改进。
技术:7nm 和外部 5G 调制解调器
1 分硬币大小,骁龙 855 是首款 SoC(片上系统,一体式芯片),来自高通,采用 7 纳米雕刻,这是雕刻电子元件的极致。台湾代工厂台积电 (TSMC) 负责生产,该公司也生产苹果的 A12 芯片。如果它集成了最先进的 4G 调制解调器(历史上第一个 2 Gbit/s 调制解调器 X24),那么 SD855 首先是历史上第一个带有 5G 调制解调器的 SoC。
术语“伴随”在这里很重要,因为它没有集成到芯片中,而是作为子芯片放置在 SoC 旁边。 “5G标准化组(编者注:5G 3GPP)尚未确定标准,每 3 个月发布一个新版本” Snapdragon 部门的经理之一 Keith Kressin 解释道。 “随着它的不断发展,开发时间与处理器部分有很大不同。我们总是尝试坚持最高规格,因此目前不可能花时间将其集成到 SoC 中。一旦标准和组件稳定下来,我们将能够进行必要的优化,特别是减小其尺寸以将其直接集成到芯片中»。
除了集成的 4G 调制解调器之外,还有一个芯片不仅可以管理蓝牙,还可以管理 Wi-Fi 802.11ay,这是一种新的 60 GHz 标准,可实现 10 Gbit/s 的速度。
CPU:比 845 效率提高高达 45%!
除了5G之外,Snapdragon 855最大的改进是CPU从Kryo 485迁移到ARM Cortex-A76架构。这一结构变化超越了当前的 big.LITTLE 设计,具有两种类型的内核 - 一种是高性能,另一种是低性能。
如果 Snapdragon 855 仍然有 8 个核心,那么它们现在分为三个系列:一个主频为 2.84 GHz 的高性能核心,称为“Prime core”;三个 2.42 GHz 核心,称为“Performance Cores”;以及四个主频为 1.8 GHz 的核心,称为“Performance Core”。 “效率核心”。
这种新的核心组织称为“Prime Core”,提供了更大的功率粒度:芯片不仅更加节能,而且其性能峰值将显着加速某些操作,例如应用程序的首次启动。 “这简直是骁龙800历史上最大的性能提升»,冷静地总结了基思·克雷辛。这是一个充满希望的承诺!
GPU:一系列隐藏的改进
集成到新款高通 SoC 中的 Adreno 640 的性能比其前身 Adreno 630 高出 20%。性能提升并不像 CPU 方面那样令人印象深刻,因为“这是建筑的演变,而不是新的设计»,产品管理副总裁 Kedar Kondap(简而言之:决定 Snapdragon 系列技术构建模块的人)解释道。 “但 GPU 不仅仅是每秒处理的图像数量:它必须成为生态系统的一部分才能提供最佳体验”。新的“Elite Gaming”标签所代表的正是这个生态系统。
这个乍一看像是营销“东西”的名字,实际上是围绕视频游戏制定了一项深思熟虑的战略,其灵感来自于英伟达的战略。“除了 GPU 之外,我们还投资了游戏所需的所有模块:我们与 Unity 等游戏引擎制造商以及开发工作室合作,彻底优化游戏”,他解释道。
当我们与 Apple 进行比较时,它的芯片提供了非常好的 3D 性能,它邀请我们“不是根据基准来衡量绩效,而是根据时间来衡量绩效。在长时间的性能测量或游戏过程中,我们致力于保持一致的性能。目的是避免« 詹克斯 » (ND:Android 上的性能测量术语这基本上意味着帧丢失)以保证最完美、最一致的游戏体验”。
这种对“持续”体验的追求可以用挑战来解释。根据完整演示文稿的一张幻灯片,视频游戏市场规模达 1,379 亿美元,手机游戏目前占比 51%,远远领先于 PC 和游戏机。
«电子竞技比赛将中国体育场馆中的数千名粉丝和数千万在线观众聚集在一起。鉴于这些问题,由网络或图形处理器引起的最轻微的帧丢失开始变得不可接受。这就是我们希望Elite Gaming做的事情:保证稳定的品质,成为移动电竞的标杆»。
AI:工作中的指挥
除了 Kryo 485 CPU 和 Adreno 640 GPU 之外,还激活了一个同样重要的组件,但它负责更多机密任务:Hexagon 690。这种超级 DSP(数字信号处理器)嵌入了比处理器更简单的计算单元。如果CPU可以执行所有任务,那么DSP虽然可编程,但通用性较差,但在某些领域却很强大。在这里,Hexagon 完全致力于“人工智能”任务,例如机器学习、场景识别等。
虽然 Hexagon 是一款功能强大的芯片——它比之前的 Hegaxon 强大 3 倍,高通表示它将比华为的 NPU 强大 2 倍——但该公司的工程师坚称它是“行为”更像是一个导体而不是一个 NPU”。它不仅仅部署每秒 7 万亿次操作 (7 TOPS)。事实上,它更像是一个指挥者,能够根据需要和算法调用自己的计算单元以及CPU和GPU的计算单元。
如此强大的力量有何用? “实时计算几年前我们无法想象的事情“,我们对高通充满热情。在使用过程中,高通公司展示了第三方软件发行商利用 Hexagon 690 进行的多个演示,其中包括一个能够实时改变人头发颜色的系统(以每秒 30 帧的速度检测头发并校正其颜色) )或能够在您在酒吧中间讲话时隔离您的声音的音频应用程序,所有这些都仅使用一个麦克风!这些功能还添加了人脸识别、照片深度分析以及与图像相关的所有功能。”这是 VR、AR 和 XR 的基础»。
照片和视频:8K 360 VR、4K HDR 和稳定
从纯粹画质的角度来看,负责照片的ISP(图像信号处理器)有着“Spectra 380”的甜美名字仅略微改善了 SD845 的 Spectra 280 的表现» 正如 Snapdragon 处理器摄影主管 Judd Heape 向我们解释的那样。
这些改进是真实的,但它们是在其他领域,首先是图像分析,这要归功于其硬件加速单元——高通在其 ISP 中添加了“计算机视觉”前缀(因此成为 CV -ISP……是的,工程师都是行话家) 。
在日常工作中,这已经转化为能源消耗的巨大节省——而且图像处理的要求确实很高。根据高通公司的测量,对于相同的任务,其图像处理器消耗的能量比之前的版本少四倍。
会议上没有介绍另外两个主要功能:新的电子图像稳定(EIS)和模式多帧超分辨率。
Google 在 Pixel 2 和 Pixel 3 上提供的 EIS 是视频中的一个重要元素,因为它可以让您制作即使在走路时也能观看的序列。但它消耗了大量的能量,因为它需要显卡支持,而且谷歌的算法是它独有的。
«电子图像稳定以前由 GPU 处理”贾德·希普解释道。 ”现在已获得 ISP 支持,我们的软件工具将提供给所有制造商»,他详细介绍了这一点,并补充说他对“结果应该至少和谷歌目前提供的一样好»。
这多帧超分辨率或 MFSR 是一种利用处理器的高速优势以零点几秒的间隔捕获多个图像,然后将它们组合成更高分辨率的图像的系统。 ISP 的巨大计算能力创造了奇迹:凭借足够快的内存来写入所有内容,Spectra 380 每秒可以连续消化和处理不少于 13.2 亿像素(两个 22 Mpix 模块,每秒 30 帧)。为了比较,将索尼 Alpha A9 的 Bionz X每秒已经吞噬了不少于 4.8 亿像素!
我们将再次讨论的另一个发展是对 HEIF 编解码器的支持,它最终将取代 Jpeg。虽然这不是第一次,因为 iPhone 已经支持这种从 h265 继承的压缩方法,但 SD 855 中的集成更进一步,特别是在封装方面 – 除了图像之外,文件还可以集成深度(距离)信息、完整的突发、人工智能系统检测到的物品信息等。
作为历史上首款 5G SoC,骁龙 855 从表面上看是性能和功能的怪物……但并不是每个人都一定会看到它的颜色。因为这些函数的实现“很大程度上取决于制造商”,我们被告知了好几次。如果许多增益是芯片固有的,例如 5G 连接,那么嵌入该芯片的所有终端将不会相同。
因此,比以往任何时候都更有必要对智能手机进行彻底测试,看看哪款智能手机最能驯服骁龙 855 这台战争机器。