高通骁龙8 Gen 1处理器背后的焕新、突破与挑战

文丨壹观察 宿艺

由于疫情阻隔,12月1日高通首次在海南与夏威夷同步举行了的2021骁龙技术峰会。

中国市场仍是全球第一大智能手机市场(占比25%,2020年IDC数据),特别是全球TOP10品牌中国有其八、全球每出货10台5G手机来自中国的情况下,“双会场”足以体现高通对中国市场的高度重视。

全新一代骁龙8移动平台 :骁龙8 Gen 1作为本届骁龙技术峰会的C位主角,同时具备三大关键词:焕新、突破与挑战

焕新

平心而论,高通骁龙处理器的品牌打造是非常成功的,以至于国内最大的线上3C销售平台京东,都会有一个单独的骁龙产品销售页面,这也是唯一的芯片品牌待遇。如今发布的5000+以上安卓手机新品全部都采用高通,也同样从大众消费端与品牌合作方“双重印证”了这一点。

而骁龙移动芯片面向大众市场的命名方式,也在某一程度中推动了这一局面的加速成功,甚至还影响了联发科(天玑)与海思(麒麟)的命名思维。

比如骁龙820 (MSM8996),两个汉字+三位数的命名方式明显好于三个英文+四位数的大众用户识别度与友好记忆度。高通从2013年11月宣布骁龙800、600、400系列的命名方式之后,至今也有了八个年头。

但对于此次“骁龙8 Gen 1”的新命名方式,此前还是引发了不少媒体和用户的激烈讨论,主要原因就是“没以前好记了”。

高通相关高管在12月1日上午举行的媒体视频对话环节表示:伴随高通多业务布局,骁龙品牌独立化有助于其专注和聚焦于芯片相关业务。新命名方式有助于其在智能手机、穿戴、车载、VR等多领域的布局与用户感知。也就是说高通其他领域的芯片命名也会随之发生变化,比如本届骁龙即使峰会第二日发布的移动游戏芯片就命名为 骁龙 G3x Gen 1,以及针对移动PC的计算平台 骁龙8cx Gen 3(支持Windows 11)和 骁龙 7c+ Gen 3。

对于骁龙手机芯片命名方式,一方面旗舰芯片骁龙8 Gen 1之后就是骁龙8 Gen 2/3/…… 另一方面处理器中的大多数模块命名也会同步更新,比如以往的Spectra ISP单元命名为骁龙视觉(Snapdragon Sight)。

对于国内用户觉得“绕口”的疑虑,骁龙8 Gen 1的命名方式更多是针对产品端的芯片平台区分,而面向大众品牌端中文则统一称之为“全新一代骁龙8移动平台”(感觉类似目前汽车行业的命名方式,比如全新一代奔驰E之类)。也就是说高通长期打造的骁龙8的品牌力并没有被削弱

当然,骁龙品牌此次“焕新”在国内用户感知端是否成功,还是要等到来年这个时候来判定了。

突破

骁龙8 Gen 1处理器可以说是近年来高通旗舰处理器一次重要的全面突破,主要表现在两个方面:

第一,是多个关键性能与特性的多维突破(由于是公开数据,简单介绍)

• 连接:

连接是高通的看家优势,骁龙8 Gen 1处理器集成了第4代骁龙X65 5G调制解调器及射频系统,同时支持SUB 6和毫米波频段的连接(这个在中国市场很重要),从而在全球首先实现10Gbps的下载速度和3.5G的上传速度。

采用高通FastConnect 6900移动连接系统,通过Wi-Fi6/6E支持目前最快的、高达3.6Gbps的Wi-Fi速度。从而确保即便在一个网络环境中有多台联网终端时,单台设备依然能够流畅运行游戏和应用(对于家庭场景中日益增多的联网设备同样实用)。

• 影像:

以往的Spectra ISP单元升级为全新的骁龙视觉(SnapdragonSight),支持18bit,数据量提升4096倍,首次支持8K HDR(30FPS)。

ISP的性能对手机拍照及摄影很重要,骁龙888/888 Plus首次支持了三 ISP架构,现在的 Snapdragon Sight也继承了3 ISP单元设计,而且性能更强大,从14bit升级为18bit,数据量提升4096倍,每秒可处理3.2Gigapixels像素,动态模式最多可增加4档,夜景模式提升5倍。

值得关注的还有两点,一是“三重并发拍摄”,也就是支持三个摄像头协同进行拍照和摄像。现场展示环节的高通工作人员对《壹观察》表示,经过高通算法优化与强劲的算力支持,用户在使用三颗摄像头协同拍摄的同时可以获得平滑的镜头切换体验,很好地避免了过去变焦过程中产生的视频跳变、白平衡等一系列难题,并且还是基于芯片底层端的能力。

另一个是全新一代骁龙8移动平台还包括第4个独立的ISP,即一个全新的低功耗智慧感知ISP,主要用于Always On Camera功能,也就是摄像头实时在线,允许手机镜头一直处于活动状态但又不会增加功耗,这个功能能让开发者利用手机镜头随时在线而开发一些新功能。

• AI:

伴随边缘算力需求大幅提升与智慧应用服务普及,AI如今是智能终端技术演进的重要方向,智能手机对于AI能力的需求也是越来越高。目前主流的手机芯片厂商都已经在其高端芯片当中加入了专门用于AI计算的内核。

高通官方资料显示,第七代 Qualcomm AI 引擎,四倍于前代的骁龙888的算力(AI软件性能提升2倍,软硬件结合的性能提升4倍),同时能效比也达到了骁龙888的1.7倍。第三代高通传感器中枢(Sensing Hub)采用了全新始终开启的AI系统架构,不仅集成了单独的AI计算模块和DSP,还配备了独立的存储空间。这也使得骁龙8 Gen1可以通过Sensing Hub以极低功耗利用AI处理更多数据信息,从而大幅提升智能终端在保持AI低功耗运行场景中的续航有效性。

• 游戏:

全新一代骁龙8移动平台支持Unity和虚幻引擎,支持VRS,和GPU控制面板,搭配Snapdragonelite gaming,可以实现50多种极佳的游戏增强体验。依托全新的高通Adreno GPU和Adreno图像运动引擎(Adreno Frame Motion Engine),骁龙8可以在近乎同等功耗下,实现前代产品的两倍画面帧数。

同时,骁龙8也将多项以前PC端的特性首次移植到了移动端,比如高通技术公司内部骁龙游戏工作室专门针对移动平台优化的端游级立体渲染,可以让雾烟和粒子效果达到端游级的高场景逼真度。

• 音频:

高通调研显示,62%的受调查者认为在生活中依赖音频设备。不过市面上无线音频设备还面临着许多问题。通过集成的蓝牙5.2和 Snapdragon Sound 骁龙畅听技术,再结合高通aptX Lossless无损音频技术,全新一代骁龙8移动平台是首个支持全新LE Audio特性的骁龙移动平台,包括广播音频、立体声音频录制和游戏语音同步回传。高通将蓝牙无损音频技术引入骁龙畅听技术,支持16-bit CD品质无损音频,同时支持aptX Lossless,支持AI通话降噪。

• 安全:

全新一代骁龙8移动平台大幅强化了安全性,是首个采用专用信任管理引擎(Trust Management Engine)的骁龙平台,并为应用和服务提供额外信任根(Root of Trust),可以有效识别伪基站等安全问题。其也是全球首个符合AndroidReady SE标准(面向数字车钥匙、驾照等的新标准)的移动平台。此外,高通安全处理单元(SPU)支持集成的SIM卡(iSIM),用户无需SIM卡即可轻松且安全地连接蜂窝网络。

以上是骁龙8 Gen 1作为全新一代骁龙8移动平台的主要技术特点,也是骁龙平台在移动芯片端未来的重要演进方向,几乎涵盖了如今全球用户主要关注的痛点问题。高通CEO安蒙也在发布会上将连接、影像、AI、游戏、音频和安全这六大技术称之为高通的“六大技术支柱”。

第二个,是高通与生态合作伙伴的深度合作突破。

本次骁龙8 Gen 1发布环节,有很多合作伙伴上场参与,特别是在用户关注的手机影像、AI、运动健康等领域。

在视频领域,骁龙8 Gen 1集成了徕卡Leitz风格(Leica Leitz Look)滤镜,用户拍摄的手机影像可以通过算法呈现出徕卡镜头的经典虚化效果。虹软则提供技术的更精准的视频实时背景虚化能力,以及由极感科技提供了极夜拍摄以及视频超分技术。高通还与索尼在圣地亚哥建立了联合实验室,有三个目标:1)提升高通影像技术开发能力;2)便于高通和索尼以最方便的方式进行原型测试;3)开发一款专门为高通优化的索尼传感器。

也就是说,高通已近深入到很多手机品牌与供应链的前置研发领域。此举一方面进一步加强了高通对整个手机产业链的影响力;另一方面也可以通过与产业合作伙伴的深入合作,对过去的很多能力进行“补全”,更加贴近品牌手机企业与大众消费者的需求。

在其他领域也是如此,Hugging Face推出了最新的基于AI的自然语言处理,可作为用户的个人助手优先处理并分析通知。高通还与Sonde Health展开合作,利用终端侧AI提高模型运行速度,进而分析用户的声音模式,判断用户是否存在健康隐患,比如患有哮喘或抑郁症等。

《壹观察》现场提问了一个问题:此类深度合作是否会推升骁龙芯片定制成本?手机品牌是否可以根据自身需要选择使用?高通技术公司产品管理副总裁 Ziad Asghar对此表示:高通与合作伙伴推出的各种新特性,大多数手机品牌都可以根据自行选择是否使用,包括和徕卡合作的Leitz风格滤镜

也就是说,高通这种芯片的生态特性合作创新模式,目标是为了提升给手机品牌和消费者更多选择,提升整个芯片平台的竞争能力。同时手机品牌也是可以跟随自身需要自主选择的(大部分都是软件与算法的特性增值),因此不会给手机企业带来更多的采购成本和差异化创新(比如vivo与蔡司的合作)。

对于手机近期密集推出的自研ISP影像芯片动作,ZiadAsghar表示:“自研ISP所能够带来的实际效力是比较有限的,因为这类产品的生命周期比较短,所能够带来的一些新特性,骁龙下一代移动平台可能都会加入”。不过Ziad Asghar也同时表示:“高通支持合作伙伴的自研(ISP)”。

挑战

全新Kyro CPU采用Armv9架构,继续沿用「1+3+4」三丛集设计,1个Cortex-X2超大核(3.0Ghz),3个Cortex-A710大核(2.5GHz),4个Cortex-A510小核(1.8Ghz)。

现场媒体们集中的话题在于骁龙8 Gen 1的能耗实际表现,以及CPU缓存定义(6MB),毕竟联发科公布的天玑9000参数是拥有14MB的共享缓存。

前一个问题,高通公布的数据是,CPU性能提升20%,能耗减少30%。鉴于三星表示5nm到4nm节点的功耗降低16%,显然30%的优化明显优于工艺节点方面的提升。Adreno GPU架构也有大升级。相比于骁龙888,8 Gen 1的GPU峰值性能提高了30%,相同性能下功耗则可以降低25%,还搭载了一个全新 Adreno GPU 控制面板,可以独立升级 GPU 驱动(越来越像 PC 显卡了)。

对于后一个问题,Ziad Asghar的回答是采用先进工艺有三个支柱:晶体管数量,IP质量,架构。高通除了工艺节点上一样之外,其他两个方面都可以做得更好,能提供给消费者更好的性能和出色的体验。总体来讲,高通的策略就是希望在性能和功耗之间找到最合适的配比,形成最完美的搭配。Ziad Asghar透露称:“几天前做的一个基准测试里,可以看到在相同条件下,我们CPU(骁龙8 Gen 1)的跑分结果远优于其他同级CPU产品。所以这不仅与CPU有关,还与围绕这个CPU所部署的相关架构有关”。

当然,骁龙8 Gen 1这个新处理器的能耗表现还是要等最终量产终端发售的用户实际使用情况。不过从整个行业层面来看,相对4G时期,联发科在5G时代的追赶确实在明显提速,包括在终端和低端产品支撑下的中国智能手机市场出货份额,以及在新一代旗舰处理器的参数来看,高通面对的挑战确实在加大。

对于中国手机企业而言,这种状况肯定是一件好事:即可以拥有更多的平台选择,又可以通过充分的竞争反推高通旗舰处理器的创新速度。

不过《壹观察》更加关注的是另外一个产业趋势:中国高端市场的“苹果吃撑”状况。数据显示,20210年四季度苹果在中国手机市场5000~8000元档位的市占率为50.43%,而如今已经超过了66.3%,几乎吃掉了主要竞争对手旗舰市场萎缩退出的所有份额。同时,CounterpointResearch最新数据显示,苹果在时隔六年后于2021年10月再度成为中国最大的智能手机品牌,并且几乎主要凭借高端市场的绝对出货量。

对于所有中国手机企业而言,如何充分释放现有的供应链资源、连续多代产品持续向高端市场冲击才是唯一的突破选择。因为一旦高端市场用户长期进入苹果iOS系统与多终端生态,那么“回流安卓阵营”翻盘的成本将会非常高昂。这也是国产手机品牌必须要与高通联手完成的最大挑战,而不是再去争夺旗舰芯片“抢首发”,以及中低端市场出货量。

芯片“抢首发”,对于新品牌或者份额小品牌而言确实可以在品牌初期起到一定的用户关注度与行业影响力,比如初期的小米与出征海外高端市场的一加。但芯片“抢首发”伴随而来的,往往就是自身旗舰产品研发周期缩短,进而带来在硬件、品控与软件优化等成熟度的欠缺,这也是成熟品牌冲击高端市场的大忌。很可惜,这种情况不仅多年来持续上演,在今年还有进一步升级趋势。

必须要明确两个问题:

第一,芯片“抢首发”对于成熟品牌而言抢不来高端市场,努力打磨更加成熟的旗舰产品,拥有差异化明显与具备长期引领的技术优势,才是通向高端市场的真正“护城河”。

第二,国产手机未来三年冲击高端市场的这一关键周期中,高通是与国产手机品牌是站在一个战壕的,共同的目标就是苹果。这也是我们期待全新一代骁龙8移动平台接下来在量产机型上真实表现的重要原因。

主营产品:球阀,蝶阀