自研架构让骁龙8至尊版挤爆“牙膏”！创造性能新高峰
科技
2024-11-18 16:57
广东
今年10月，在高通的骁龙8至尊版发布前夕，上海外滩出现了一座巨型牙膏装置，预示着骁龙8至尊版要把性能牙膏挤爆。果然，骁龙8至尊版发布后，业界一片惊呼：这还真是把牙膏挤爆了！CPU性能提升45%、GPU性能提升40%、AI性能提升45%！这不再是以前性能百分比十几的提升，是大跨越！在过去几年中，每年的手机SOC芯片发布几乎引发不了媒体激动了，因为各项指标仅仅就是随着工艺的优化在缓慢提升，架构上也缺乏新的创新，由此带来的后果是手机体验挤牙膏，仅仅是在原有基础上优化改善，很难引发消费者的购机欲望。但这次不同了，骁龙8至尊版的发布让媒体和手机厂商眼前一亮，一场新的手机革新大潮已经拉开！从近日搭载骁龙8至尊版的旗舰手机发布来看，在骁龙8至尊版推出后，小米15系列、iQOO 13、荣耀Magic7系列、一加13、真我GT7 Pro、红魔10 PRO系列等十余款旗舰手机争相发布，这些旗舰机在影像和人工智能应用体验上都有大幅度提升，消费者购机欲望明显提升！很多机型成为双十一销冠机型！这是双十一销冠荣耀Magic7的影像样张，不管是长焦、中焦还是室内，相比前代手机都有很大提升。（图源：徐可意等拍摄）我认为主要是因为高通自研架构获得了大突破，以往的骁龙处理器主要采用Kryo架构，它是高通基于ARM架构定制的CPU内核，主要应用于骁龙移动平台。Kryo架构在一定程度上依赖于ARM的公版设计，通过一些定制化调整来优化性能和能效。2021年1月，高通宣布以14亿美元收购由前苹果芯片设计师创立的初创公司Nuvia。Nuvia专注于高性能CPU内核的开发。收购完成后，高通将Nuvia的技术和团队整合到自身的研发体系中，开始着手开发全新的CPU架构。在2023年11月的骁龙峰会上，高通正式发布了Oryon CPU架构。今年的骁龙8至尊版就是基于自研Oryon CPU架构的第一代平台。骁龙8至尊版引入了高通自主研发的Oryon CPU架构，而且采用全大核设计，骁龙8至尊版配置了两个超级核心（Prime），主频高达4.32GHz；六个“性能核心”（Performance Core），主频达到3.53GHz。CPU性能提升45%，综合能效提升44%。此外没有小核之后，确保了高负载任务的快速响应，同时在日常多任务处理中保持较低的能耗。以前，高通Kryo CPU架构使用的“上电序列”（Power-Up Sequence）涉及重置代码，以便核心做好运行准备。但现在高通以“即时唤醒”技术，允许核心立即执行下一条指令，消除了上电序列带来的延迟，从而进一步提升运行效率。2、首次采用GPU切片架构，提高了图形处理效率，同时支持AI增强5G和Wi-Fi连接。全新的Adreno 830 GPU拥有1.1GHz主频，在总体性能上提升了40%，功耗降低了40%，光线追踪性能提升了35%。3、内存架构优化：内存支持5.3GHz LPDDR5X内存，比前代的4800MHz（8.53 Gbps）LPDDR5X有显著提升。同时，每个CPU集群配置了12 MB的L2缓存，总量达到24 MB，并引入了数据时序预取器。这些改进降低了数据处理延迟，提高了应用的响应速度，特别是在生成式AI、实时影像处理和高帧率游戏等场景中表现突出。4、多模态AI处理能力增强：骁龙8至尊版升级了Hexagon NPU和AI引擎，支持语音、图像、文本等多种输入方式的无缝协作，支持多模态AI助手，集成语音识别、大语言模型等。这使得设备能够在本地高效处理复杂的AI任务，减少对云端计算的依赖，提升了用户体验。 5、在影像处理引入全新的AI ISP，这次发布的骁龙8至尊版引入了全新的AI ISP，它与Hexagon NPU协同工作，提升了计算摄影的表现力。AI ISP的主要功能是提升图像质量，包括自动对焦、自动校正白平衡和自动曝光等，支持AI辅助增强功能，实现更棒的影像表现力，如更高的清晰度或亮度、更好的色彩平衡和更高帧率的视频。该AI ISP的像素吞吐量提升了33%，达到了每秒43亿像素，这使得手机可以通过三个4800万像素传感器以30FPS录制零延迟快门的视频。AI ISP现在可以在架构底层与NPU共同工作，实现4K 60fps实时的视频拍摄质量，提供更灵活的设备制造商实现自己的算法。骁龙8至尊版支持视频对象消除功能，允许用户从视频剪辑中安全地移除不需要的元素，这一功能之前仅在云端可用，现在可以在设备上运行。此外，骁龙8至尊版提供了如无限实时语义分割、超暗光照片和视频拍摄、3.2亿像素照片拍摄等功能，赋予厂商更多可供调用的资源以及更高的拍摄规格。Geekbench公布的跑分数据显示，骁龙8至尊版的单核成绩是3236，多核成绩是10049，其中多核成绩远胜A18 Pro。正是强大的影像处理能性能确保了新一代旗舰手机在影像上实现了大飞跃！这使荣耀Magic7 的AI超清人像模式实现了纤毫毕现，十分震撼！此外，骁龙8至尊版实现了高集成度，整个芯片将超过40个不同组件全部封装在一起，包括CPU、NPU、射频、收发器、电源管理、超声波指纹识别和移动连接芯片等，让手机在实现强大功能的同时保持了轻薄设计，也改善了手机体验。在骁龙峰会第二天，高通还发布了迄今为止推出的最强大的汽车平台--骁龙至尊版汽车平台，采用了专为汽车定制的Oryon CPU，处理速度与前代顶级平台相比提升至3倍。汽车制造商可以选择通过骁龙座舱至尊版平台来支持先进的数字化体验，或选择Snapdragon Ride至尊版平台来支持智能驾驶功能。凭借独特的灵活架构，汽车制造商还可以选择在同一SoC上无缝运行数字座舱和智能驾驶功能，高通技术公司汽车、行业解决方案和云事业群总经理Nakul Duggal激动地表示：“梅赛德斯-奔驰选择利用至尊版汽车平台打造其下一代平台，这让我们倍感兴奋。”骁龙至尊版汽车平台改进的Adreno GPU通过先进渲染功能将性能提升至3倍。该平台能够支持最多16个高像素显示屏，包括数字仪表盘中的信息娱乐屏、面向乘客的屏幕、电子后视镜等。此外，其面向多模态AI设计的专用神经网络处理器（NPU），把AI性能提升至前代平台的12倍！支持实时外部环境和车内数据处理。这一提升增强了实时决策、自适应响应和主动协助功能，确保个性化的车内体验。该NPU配备了Transformer加速器和矢量引擎，并支持混合精度，旨在实现低时延、高精度且高效的端到端Transformer，从而保持最佳能效和性能。现在汽车设计进入软件定义时代，针对这个趋势，骁龙至尊版汽车平台为多个摄像头/传感器、丰富的用户体验以及由先进的AI赋能且支持虚拟化的音频，提供卓越的并发和多任务处理能力。这一架构确保客户能够相比采用公司前代架构更快地享受到最新的创新和特性。此外，骁龙至尊版汽车平台还采用了高通技术公司的全面软件栈，通过Type-1安全管理程序支持硬件虚拟化，该管理程序支持多个拥有独特操作系统的客户虚拟机，可以不受干扰并且同时独立运行。全新平台还支持情境感知应用，专为实现可预测需求的脱手自动驾驶而设计，支持实时的驾驶员监测和增强的物体检测，带来更平稳、安心的驾乘体验。还有，至尊版汽车平台配备强大且高效的摄像头系统，其先进的图像信号处理器（ISP）可在极端驾驶条件下提供清晰、灵敏的视觉效果。全新平台旨在支持超过40个多模态传感器，包括多达20个高分辨率摄像头，实现360度全方位覆盖和车内监测。骁龙平台兼容最新和即将推出的汽车传感器和格式，利用AI增强成像工具优化图像质量，增强车内体验和先进的特性。从骁龙峰会发布的两款产品来看，骁龙8至尊版的发布意义重大，它标志着高通在移动处理器领域实现了从依赖ARM公版架构到自主设计的转变，此外，Oryon是高通的独立架构，带来了更多自定义的优化，能够灵活适应不同的性能需求，其设计具有高扩展性，可以在不同设备上实现最佳的性能和功耗平衡，特别是在AI计算和多任务处理方面具备显著优势。Oryon标志着高通处理器向高性能计算、汽车、桌面级等市场开始拓展，是高通扩展其市场战略的关键架构。可以预计，凭借这一自研架构，高通未来可以在多个领域获得成功！（完）
