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三年追超苹果，从能效比到端侧AI，联发科为高端芯片树立新标杆

科技 2024-10-10 18:46 北京

天玑9400打破手机旗舰芯天花板背后，联发科到底藏了多少黑科技？

作者 | 云鹏

编辑 | 漠影

今天，在AI大模型的加持下，智能手机高端化的速度进一步加快，旗舰机的较量比拼的是综合素质，绝非“大力飞砖”所能及，在最核心的手机芯片领域，这一特点体现的尤为明显。

旗舰手机芯片之战早已不再是单纯比拼“极限性能”，如何在高性能的同时兼顾低功耗、高能效才是关键。

一方面，端侧AI发展带来的新需求新场景进一步给手机能效提出了新的挑战，另一方面，应用功能越来越复杂、负载越来越重，移动端算力面临的挑战越来越大。

手机芯片是否具有出色的能效比，愈发成为对用户体验起着决定性作用的因素。

就在昨天，联发科刚刚发布了第二代全大核旗舰芯天玑9400，其在继续巩固高性能、低功耗、高能效比的基础上，进一步在架构层面做出了关键创新，同时在端侧AI层面对NPU软硬件生态进行了大幅升级，天玑9400成为业内首款智能体AI芯片。

从PC级设计架构、智能体化Agentic AI到3A级游戏体验，今年的天玑9400无疑是跨越式升级的一代，也是AI手机时代联发科进一步扩展高端市场的关键利器。

在天玑9400发布之际，芯东西与联发科多位高管进行了深度交流，对芯片硬件、软件、生态层面的技术细节进行了深入挖掘。天玑打破手机芯片天花板背后的诸多“黑科技”，都成为当下引领移动芯片行业发展的关键。

01.

性能暴涨功耗反降？“外星科技”背后：

架构、工艺、软件诸多硬核创新

如果说去年的天玑9300首次用全大核架构颠覆了既有认知，那么采用第二代全大核设计的天玑9400则进一步打破了自己去年立下的行业天花板。

在CPU方面，天玑9400的单核提升达到了35%，多核提升28%，与行业平均水平相比，可以说是直接“跨两代”的提升。

值得一提的是，在与上代同性能下，天玑9400的CPU整体功耗节省40%，日常场景功耗最多可以节省32%。

不少人惊叹，认为这样的性能和功耗表现堪称“外星科技”。因为在芯片设计领域，性能和功耗一直是天平的两端，为何联发科能够实现这种“既要又要”的梦幻提升？

实际上，在天玑9400背后，架构、工艺、调度引擎层面诸多技术创新都至关重要。

在架构层面，天玑9400的CPU架构包括了1颗主频高达3.62GHz的Cortex-X925超大核，采用了“PC级”的Arm v9架构设计。此外，CPU缓存有着翻倍式增长，支持到了目前行业内速率最高的三星10.7Gbps LPDDR5X内存。

值得一提的是，在制程工艺方面，天玑9400用上了台积电第二代3纳米工艺，小小的芯片内容纳了291亿颗晶体管。

纵观手机芯片领域，联发科在芯片架构设计层面显然有其独到之处。苹果、高通手机芯片的频率不断冲高，苹果A18 Pro的主频最高甚至突破了4GHz大关。但这样的高频也会给功耗控制带来巨大挑战，稍有不慎，就会用力过猛产生负面效果。

联发科天玑9400同样实现了性能大幅提升，主频却没有很高，其关键就在于：联发科真正实现了芯片核心IPC性能的提升，不需要高压高频就可以实现同样甚至更高的性能，进而达到性能和功耗的平衡。

当然，实现这样优秀的IPC性能提升并不容易。

联发科深度参与了基于Arm v9的黑鹰架构设计。作为手机芯片厂商，联发科更了解芯片架构该如何升级以满足用户需求，正因如此，天玑9400的 Cortex-X925 IPC相比Cortex-X4实现了15%的提升。

除了硬件层面的升级，软件调度层面的升级同样关键，这次搭载的天玑调度引擎可以通过智能的性能调度和功耗管理策略，精准投入算力，改善能效表现。

正如联发科所谈到的，在冲击高端的路上，联发科的目标只有一个，就是苹果，因此既要在硬件部分追上苹果，也要在软件部分重点提升。

天玑调度引擎可以自动精准判断重要线程，实现算力倾斜；同时，根据不同场景需求，判断后续动态加入重要线程，投入算力；最后，保证关键资源专有不被抢占，进而实现算力体验最优。

比如在后台CPU占用率100%的情况下，用户打开游戏仍然可以获得稳定流畅的体验。

除了重载游戏流畅，日常App启动也可以做到毫秒级快速响应，且误差稳定，基本都在12ms以内，这也是安卓阵营的流畅度一次与苹果接近甚至实现超越。

形象地来看，天玑调度引擎会把算力供给稳定住，像一根水管一样，不被影响，保持稳定。

联发科高管在交流中谈到，他们在设计旗舰芯片时有一个核心理念，就是“我们到底想要一个什么样的芯片，用户到底需要什么样的体验？”

针对不同场景，芯片最终要实现怎样的性能和功耗表现？联发科从需求出发去设计架构，而不是盲目追求最新的IP或主频率等参数。

在这样的理念之下，天玑9400可以说在性能和功耗的平衡上做的更加极致，并不是“使傻劲，用猛力”，而是把技术创新用在“刀刃上”。从全大核架构、IPC、工艺到软件调度，将芯片的综合能力调到最优，真正把终端体验打磨完善。

02.

3A级PC游戏体验落地手机，

“后满帧时代”联发科打破GPU天花板

CPU领域的突破令人眼前一亮，GPU层面的创新更是让天玑9400的游戏体验迈上了一个新台阶，其诸多技术创新都成为行业内独一当的存在。

如今移动游戏的发展已经进入“后满帧时代”，日常的手游几乎都可以满帧运行，一味的“卷帧率”已经成为过去时。

但新的时代有新的趋势，新的趋势必然会带来新的需求和挑战。

手游开始有更多端游特性，画质也越来越精美，技术挑战也随之增大。比如光追技术在带来逼真的光影效果的同时，也增加了算力和续航的压力，因此想真正实现移动端媲美PC级的3A游戏体验，技术创新必不可少。

这次天玑9400首发了3A级光追技术OMM追光引擎，可以显著降低光追着色器渲染工作量，把光影的细致度做的更高。

在《暗区突围》游戏中，联发科联合业界首发了光追加持的90FPS模式，玩家既可以体验到光追带来的光影效果，又可以享受到50%的帧率提升，功耗还更低。

在OMM技术发光发热的背后，联发科重点推动了GPU IP的升级、进一步优化了OMM算法，节省光追算力需求，并深度参与了行业基准测试标准的设计。

除了手游的“端游化”带来的技术挑战，为了追求更好的体验，在满帧基础上，用户还要更持久的稳定与省电。满足这一需求，离不开硬件、软件层面的协同发力。

硬件方面，天玑9400搭载了12核GPU Immortalis-G925，其相比上代峰值性能提升了41%，同性能功耗下降了44%。GPU GFXBench 1440p Aztec Ruins Vulkan性能提升了38%，光线追踪性能提升了40%。

软件方面，联发科的星速引擎MAGT 3.0进一步升级，其中多项黑科技都给体验带来了不小的提升。此外，星速引擎超分技术可以实现同级画质下更低的功耗。

在后满帧时代，帧数满、功耗低，游戏就可以做更多创新，释放游戏创新的活力，用户可以有更流畅、舒适的游戏体验，同时手机的续航得到进一步保障。

03.

AI手机之战迈向“智能体时代”，

软硬加持让端侧AI体验“质变”

除了CPU、GPU在性能、能效方面的大幅升级，此次天玑9400聚焦的另一个核心特性就是AI，端侧AI已经成为联发科未来重点投入的一个关键领域。

今天，手机从“智能”到“智慧”，终端AI应用场景正在迅速发展，AI手机的发展也在迈向下一步——智能体（Agentic）AI手机。智能体可以根据用户过去的行为和偏好，实现个性化的建议和服务、主动且持续的思考、制定计划、做出决策。

在这样的行业大背景下，联发科在9400上首发了天玑AI智能体化引擎（Dimensity Agentic AI Engine），加速终端厂商推动“智能体化AI手机”落地，赋能端侧AI，让AI智能体能够具备自主化、推理化、行动化的特性。

在天玑AI智能体化引擎加持下，不同的应用都可以快速享受到端侧大模型的能力。同时联发科定义了标准接口，从而让应用能双向交流。这些都是确保未来智能体化AI手机良好体验的基础。

目前，联发科已经与全球主流大模型深度合作，进行芯片层面的深度适配和优化。

当然，实现这一切离不开硬件层面的升级，天玑9400搭载了第八代NPU 890，AI推理性能提升了80%，平均功耗还降低了35%。

此外，其首次支持了端侧LoRA训练、端侧高画质视频生成、时域张量硬件加速技术、DiT技术，以及最高32K的文本长度等诸多前沿技术。

可以说，如今的天玑9400已经具备完整能力，去赋能手机AI智能体化。联发科给终端厂商搭好了舞台，让AI应用都可以得到芯片层面的支持和加速。智能手机厂商做系统级AI、做智能体，做智能体与各个应用的调度交互，都离不开这些芯片层的支持。

04.

首发4nm WiFi模组，信号“多穿两层楼”，

影像升级酝酿新一代视频拍摄神机

相比CPU、GPU、NPU这些芯片中的“明星”模块，通信部分的技术升级虽然有些“润物细无声”，但其毫无疑问是手机核心基础体验中的重要一环。

在连接方面，天玑9400采用5G高效率AI模型，还支持了4nm制程的Wi-Fi/蓝牙组合芯片无线连接，Wi-Fi信号覆盖范围可延伸30米，“多穿透两层楼”。此外，借助双蓝牙融合BLR技术，蓝牙连接距离极限可提升至1500米。

在影像方面，天玑9400在算法升级以及全新设计的ISP加持下，可以实现更好的视频拍摄能效表现，基于4K 60FPS视频，持续录制3小时，整机功耗下降了14%，ISP缓存性能提升了15%。

一直以来手机长时间高质量视频拍摄都会受到高发热高能耗的限制，视频拍摄体验大打折扣，这次联发科对于视频功耗的控制恰恰解决了这一关键痛点。

天玑9400基于低功耗ISP和进阶版天玑缓存架构，可以实现录完整场演唱会都满帧不卡顿的体验，新一代“演唱会神机”的到来，不禁令人期待。

05.

结语：狠抓能效扩大优势，拥抱AI抓住机会，

联发科高端芯之路行稳致远

在性能打破天花板的同时，天玑9400进一步扩大了天玑旗舰芯片在能效比方面的优势，端侧AI诸多特性的落地也实现了“人无我有”的独特体验，架构、工艺、软件调度方面的不少硬核技术创新给消费者体验带来了非常可观的提升。

不论是CPU、GPU、NPU还是无线连接、影像ISP方面的升级，都不是一味的“推高极限峰值”，而是聚焦用户日常真实场景的痛点进行优化，最终实现综合体验的最优。

近年来，联发科在高端芯片设计上走的越来越稳，在未来的AI手机时代，能效和端侧AI无疑是最核心的两个竞争焦点，在这些关键趋势方向上，联发科显然已经跑在了行业前列。

可以预见，未来随着各类AI智能终端进一步升级蜕变，联发科的技术和产品或在手机之外开拓更广阔的应用空间。

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芯东西专注报道芯片、半导体产业创新，尤其是以芯片设计创新引领的计算新革命和国产替代浪潮；我们是一群追“芯”人，带你一起遨游“芯”辰大海。

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