有技术创新,但也有“留一手”:详解骁龙845

一直以来,骁龙800系列的移动处理器都是整个业界公认最好用的“旗舰标配”:以至于我们已经习惯了骁龙820四核秒杀同期八核的性能、习惯了骁龙835那傲视群雄的能效比…“非8xx不买”成为了不少发烧友的共识。

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俗话说,乘胜追击~在820、835树立了极好的高端市场口碑之后,“找对方向”的高通自然有理由对下一代产品抱以更高的期待。而这也是为什么骁龙845的发布会规模远超以往的原因:据说这一次去到现场的不仅仅是如小米这样的长期合作伙伴,还有很多以前并未使用过骁龙800系主控的中小手机厂商代表、行业分析师以及软件公司高管。

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而吸引所有这些“大佬”们齐聚一堂的骁龙845本身,老实说关于它的性能已经没有什么可质疑的余地,大家根本不用怀疑它将会在明年开启一轮新的跑分“刷榜”潮流,也不用怀疑在小米、三星、索尼甚至更多以前并未有旗舰产品线的厂商新品中看到它的存在。我们所关注的是,这一次的骁龙845相比它的前辈们,究竟有哪些真正的创新改动,它们对于实际的用户体验又会有怎样的帮助?


CPU+GPU+DSP:第三代异构AI计算设计


今年下半年,随着集成“独立AI处理单元”的苹果A11和海思麒麟970发布,“手机AI”突然一下就成为了消费者关注的热点。

对此,高通其实是相当憋屈的:因为早在骁龙820的时代,高通就已经提出了手机AI的概念,但是高通做AI的思路,和苹果、华为是很不一样的。苹果手机和华为手机在硬件生态上都是相对封闭,“自己做主控只有自己用”,所以可以搞专用AI单元,将AI计算的过程放在本机而非云端执行。这样做的好处在于即使没有网络,AI功能也部分可用,但是缺点就是手机软件必须进行专门的优化。特别是对于大量的安卓第三方开发者来说,只针对一款主控做改动是几乎不可能的,这也就直接导致此类AI手机的AI特性很难得到广泛的支持:本机自带软件有AI,装了流行的第三方软件,AI就没用了。这样就直接造成了消费者体验上的割裂。

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而高通作为业内最大的主控厂商,要考虑到所有客户的研发能力,要综合考量不同国家的法规、网络状况、用户习惯等等,是肯定不可能将这些问题扔给手机厂家去自行解决的。

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为此,高通采取的方案是将AI计算能力分布在骁龙处理器的CPU(中央处理器)、GPU(图形处理器)、DSP(数字信号处理器)里,然后通过专门的驱动程序去协调控制不同单元同时运算。驱动由高通事先编写好,可以智能将不同种类的AI代码、不同类别的AI行为(视觉、音频、行为判断、文字提取)分配到最适合的处理单元去计算,而无需厂商或是开发者费心。

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这样一来,SoC内部不需要高功耗的“AI单元”,同时对于厂商和开发者来说,编写程序时和过去也没有太大的区别,大大降低了AI应用的门槛。最直观的好处就是在将来随着应用AI技术的APP越来越多,骁龙845的兼容性优势就会越发明显。可能某个应用在845上能够顺利开启AI特性,但在“AI独立单元”的主控上却反而不支持。对于用户来说,到底哪个更加实用,结果不言而喻。


SPU:这一次,所有的手机都有“独立安全芯片”


随着移动支付在我们的生活中占据越来越大的比重,如何保障手机数据安全,防范木马、病毒的威胁,也逐渐成为越来越多人选择手机时看重的因素。


众所周知,之前一些厂商为了给手机增加卖点,在内部挂载了“独立安全芯片”用于存储密码和辅助进行重要文件的加密解密运算。不过,此类手机过去往往仅限于价位巨高的“商务旗舰”,实用度尚且不论,至少广大用户是消费不起的。

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但是,这一状况随着骁龙845的登场直接发生了180度的逆转:骁龙845内部集成了一颗专门用于存储加密信息和加速加密运算过程的“SPU(安全处理单元)”,它在功能上已经可以完全替代过去的那些“独立安全芯片”,甚至有过之而无不及。


首先,SPU单元的供电部分和CPU、GPU是分割开来的,这意味着它可以先于手机的其他部分启动,提供全时安全防护功能。在安全特性上,SPU完全兼容现在流行的各类生物识别,文件加密,安全传输等功能,所有的生物信息、加密密钥等敏感内容都会存储在SPU内部。而它的加密等级和独立程度,比公认已经非常安全的ARM TrustZone加密分区还要高上一个级别,从而保证了用户数据的安全无虞。


CPU:架构“鸡贼”,但效果却足够出色


说到骁龙系列SoC,大家都会想到Kryo——毕竟,之前骁龙820能够以四核心力战同期的八核心对手,靠的就是这一高通自主研发的特殊 CPU架构。而且,从最早的骁龙QSD8250开始,高通就一直使用自主研发的CPU架构,除了810之外……

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但是,如果大家还记得我们之前对骁龙835架构的解析,就会明白高通在835这一代放弃了完全自主的CPU架构设计:Kryo 280本质上是ARM A73的“魔改”,它的部分性能比起820里面的Kryo反而倒退,但是整体性能和功耗得以大幅优化,最终的结果就是上市时间更早、用户体验更好。


在尝到这种“半定制”架构的好处之后,高通在845上也就不再遮掩:Kryo 385已经被证实是基于ARM最新的Cortex A75、A55架构进行二次优化而来。当然,为了提高核心的执行效能,骁龙845内部每个核心都具备独立的2M L2缓存——这一次甚至还加上了可以被CPU、GPU、DSP等共同访问的2M L3缓存,很显然,这就是为“异构计算”所作出的特殊设计。


经过这样的特殊设计,骁龙845的CPU性能相比骁龙835提升了25%-30%,能耗还有所降低。当然,除了新架构外,改进的10nm LPP工艺也功不可没——相比现在的10nm FinFET,新工艺在同等面积下,理论能带来10%的性能提升和15%的功耗降低。


GPU:为XR优化的同时,还“留了一手”


不可否认,现阶段高性能手机最主要的重负载场景就是游戏应用。以这一代的骁龙660为例,虽然大家公认它的CPU性能已经超过了去年的骁龙820,但是决定游戏表现的GPU性能,660和820之间还有不小的差距,而这也是许多手游玩家坚持要选择800系旗舰主控的重要原因。

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骁龙845内部搭载的是最新的Adreno630 GPU,它的渲染性能提升了30%,图形吞吐量提升了2.5倍,但是最重大的改进是它的功耗——由于完全改用了全新的渲染算法,新款GPU的典型运算功耗相比Adreno 540降低了30%。这就意味着相同的电池容量,845手机相比835能够爽玩更长时间。

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不过,高通在发布会上强调的更多的是845针对“XR”的优化,什么叫做XR呢?其实就是统括了现有的VR(虚拟现实)、AR(增强现实)和MR(混合现实)三种应用场景。换句话说,骁龙845内部的GPU(负责显示)和ISP(负责摄像)都专门设计了特殊的工作模式,来确保XR场景下的高性能与低功耗。事实上。在现场的演示环节中,渲染同样一段场景,Adreno 630的功耗只有Adreno 540的不到四分之一——比官方宣称的还要低得多。


那么,为什么笔者要说高通“留了一手”呢?这其实是基于之前wiki上的信息:Adreno 630只是Adreno 600系列的“中端产品”,在它上面还有640和680……

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按照笔者个人的推测,Adreno 640应该是用于将来的845强化型号(比如850?),而真正的“大杀器”Adreno 680呢?它很有可能会成为高通旗下第一款规格堪比PC独显的产品,用在某个超级多核处理器上,驱动将来的骁龙Windows笔记本。要知道,和骁龙845一同发布的这一代高通Windows笔记本里,使用的还是“上一代”的骁龙835主控。无论是从实际性能还是市场宣传的噱头来说,这显然都不是最好的选择。


总结:845最大的杀手锏不在先进,而在务实


当然,骁龙845的技术亮点不只有上面说到的这些,它还有增强的X20千兆基带、单路带宽高达4.6Gb/s的802.11ad WiFi、支持4K HDR摄像的Spectra 280 ISP……但是,最令笔者感佩的是,骁龙845的发布会并不是一次单纯的数据罗列或者跑分展示,刚好相反,高通在发布会上一直在强调骁龙845度种种改进到底是如何体现在最终的用户体验上;在各种不同的使用场景下,845的这些技术改进会带来哪些实际的好处……


从另一个方面来说,这也就意味着骁龙845并非是“为跑分而生”——虽然它肯定会成为新世代的跑分王者,但至少高通在设计这颗新主控的时候,他们想的更多的是用户的实际感受、行业需求,甚至是长远的技术发展方向——因此,骁龙845不仅仅是一颗“性能很强”的SoC,它还有希望成为真正“最好用的”SoC。无论是对于终端厂商还是对于手机用户来说,骁龙845都将会令它们难以抗拒。


【本文图片来自网络】

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