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年度5G高端芯片对决!高通首款4nm芯片8Gen1对战天玑9000,谁是王者归来?

章鹰观察 来源:电子发烧友原创 作者:章鹰 2021-12-03 07:53 次阅读

电子发烧友网报道 文/章鹰)时光荏苒!2021年已经接近尾声,5G芯片大战在最近一周进入了密集爆发期。11月19日,芯片大厂联发科抢先发布5G旗舰芯片天玑9000,打响了高端旗舰手机的芯片之战。11月30日,在2021骁龙技术峰会期间,高通技术公司推出全新顶级5G移动平台——全新一代骁龙8移动平台。再回到9月15日,苹果发布新款5G旗舰iPhone13系列搭载A15芯片,采用5nm制程,集成150亿晶体管,5G高端芯片市场风云再起。

图:电子发烧友根据公开资料制表

数据显示,在刚刚过去的10月份,在iPhone13系列的鼎力支持下,苹果重返中国市场第一,同时以193万台的销量成为了今年双十一期间的单品销量冠军。近期,知名调研机构Countpoint公布了全球第三季度手机市场最新情况。三星出货量6930万台,位居全球第一,市场份额达到20%,苹果手机出货量4800万部,同比增长15%,位列第二,全球市场份额14%。小米由于芯片短缺,手机出货量环比下滑15%,市场份额13%。

近期,小米集团总裁王翔在Q3财报发布会上表示,小米全球市场份额被苹果反超,是因为iPhone13太强。iPhone13搭载的A15仿生芯片功不可没。一方面,是苹果iPhone13加量不加价,一方面是安卓阵营的5G旗舰手机价格节节攀升,高端体验还待突破。高通骁龙8 Gen1对战联发科天玑9000,谁能让安卓阵营的5G旗舰手机出现破局?从移动摄影、视频流到爆火的元宇宙AI相关技术,两款5G旗舰手机芯片做了哪些演进和比拼?笔者为你详细分析。

联发科和高通死磕高端芯片,4nm工艺加持芯片谁能胜出?

根据Strategy Analytics研究报告,2021年第二季度,高通、联发科、苹果占据全球智能手机应用处理器市场营收份额前三名,份额分别为36%、29%、21%。联发科一直在中低端5G手机芯片市场持续增长,这次可以凭借天玑9000在高端芯片市场逆袭吗?

回顾去年到今年5G高端手机市场,高通骁龙888几乎成为安卓阵营厂商的旗舰手机的标配。但是,去年高通的骁龙888由三星代工,受到三星代工芯片良率影响,手机芯片出现过热问题,导致无法完全发挥效能。

今年9月份,采用台积电5nm工艺的A15芯片横空出世,苹果A15芯片的CPU高出竞争对手50%,4核的GPU性能高出竞争对手30%。11月30日,采用4nm制程工艺的高通骁龙8Gen1的发布,显然也是对标苹果,在骁龙888性能上实现大幅度跨越。

据悉,骁龙8 Gen1采用三星4nm工艺打造,使用ARM v9架构的芯片,CPU为基于Cortex-X2+A710+A510的8核3.0GHz Kryo,性能提升20%、能耗减少最多30%,GPU性能提升30%、能耗减少25%、AI运算性能增至4倍,支持光线追踪,支持8K 30P HDR视频录制、集成徕卡滤镜等。

而在11月19日,联发科抢先发布了天玑9000,这款芯片采用台积电的4nm工艺,此前联发科和台积电合作关系紧密,先后合作过高端的天玑1000、中端的天玑800系列,都获得市场不错的反响。从工艺角度,台积电代工的4nm工艺似乎更胜三星代工的4nm芯片一筹。

笔者对比两款芯片,发现二者有类似有区别。两款产品都采用8核的架构,联发科表现在CPU主频和GPU提升方面具备一定优势。联发科天玑9000在CPU方面,采用Arm v9最新架构,包括1颗主频达到3.05GHz的Cortex-X2超大核、3颗主频达到2.85GHz的A710大核、以及4颗A510小核。官方测试数据显示,该款芯片CPU性能比较上代提升35%,能耗比提升37%。此外,GPU方面,天玑9000首发了Mali-G710十核GPU,相比上代的Mali-G78提升30%,功耗降低了35%。支持光线追踪。


图:联发科天玑9000跑分 联发科提供

在天玑9000发布后,安兔兔表示,在后台发现了一份联发科天玑9000的跑分成绩,总成绩为1007396分,网友认为这可能是联发科最好的旗舰Soc芯片。微博上,知名博主曝光搭载骁龙8 Gen1芯片的realme跑分达到1025215分,领先天玑9000大约17819分,综合性能胜出。

图:高通8Gen1性能介绍。电子发烧友拍摄

高通在5G传输领域较有优势,表现为高通8Gen1平台实现双频段支持。高通宣布,集成X65基带的骁龙8 Gen1支持5G支持毫米波频段和Sub 6GHz 频段,最高下行速率达到10Gbps, 最高上行速率达到3.5Gbps。支持8K 30P HDR视频录制、WiFi 6E、LPDDR5和蓝牙5.2。

对比之下,天玑9000支持最新的3GPP R16标准,频段方面目前仅支持Sub 6GHz,不支持毫米波。在5G性能方面,天玑9000搭载基于3GPP R16的M80基带,支持300MHz 3重载波聚合下行,下载速率最高可达7Gbps。天玑9000支持蓝牙5.3、WiFi 6E 2X2 MIMO及最新蓝牙LE Audio。


5nm制程的骁龙888曾经发热严重,新一代的骁龙8Gen1芯片怎样解决这个痛点问题呢?高通技术公司产品管理副总裁 Ziad Asghar对记者表示,首先骁龙8Gen1芯片在图形处理方面实现的25%的能效提升,以及在CPU的整体能效方面实现的高达30%的提升,以及在AI方面实现了1.7倍的能效提升,这些技术在能效提升方面的出发点就是进一步控制功耗。

关于4nm芯片工艺,Ziad Asghar认为主要看三个因素:第一是工艺制程和晶体管;第二是IP的质量,第三是架构。骁龙8Gen1芯片在后面两者表现优秀。“虽然现在制程很重要,但是三方面的综合素质才可能为消费者提供出色5G旗舰体验。” Ziad Asghar强调说。

从移动摄影、视频流到元宇宙,高通和联发科在5G高端芯片哪些正面交锋?

行业专家对记者表示,现在消费者非常精明,换机更看重5G手机带来的应用体验。移动摄影的提升,抖音带动的视频应用体验和游戏体验而来,消费者不仅观看视频,还有制作高清短视频和分发视频的需求,这都要求旗舰手机具备高运算力、高内存和大带宽。还有AI作为驱动元宇宙底层技术,其能力提升也会带来进一步体验的改变。

高通技术公司产品管理副总裁 Ziad Asghar表示:“先进的计算摄影和计算机视觉技术将赋能深度感知、手部/眼球/姿势追踪以及工具,能够捕捉和感知最真实的元宇宙。AI能力非常关键,元宇宙需要机器学习和适应不断变化的环境并执行各种任务,比如3D重建、感知算法、情境语言理解/音频增强和创作,同时支持终端侧学习。”

作为5G旗舰芯片,高通8Gen1和天玑9000在这些方面做了哪些PK呢?高通在摄像头体验拿出绝活,骁龙8Gen1配备18位图像信号处理器,与骁龙888上的14bit Spectra相比,可以处理4000倍的数据,令该设备每秒捕捉32亿像素。此外,它可以同时处理三个3600万像素摄像头的视频流,不出现延迟。

天玑9000搭载第七代Imagiq影像芯片采用硬件级三核设计,最高支持到3.2亿像素摄像头以及3枚3200万像素三摄组合;视频拍摄上还能支持到最高3路4K HDR视频的同时拍摄。同时处理18Bit HDR视频,且三摄均支持三重曝光。

图:联发科天玑9000。图片来自联发科。

近期,自Facebook提出元宇宙的愿景,硬件厂商英伟达(Nvidia)专门推出了虚拟协作平台Omniverse,游戏公司Roblox、Epic Games多家公司上市融资成功,还有大厂谷歌、亚马逊、迪士尼等巨头,都进行了元宇宙的战略布局。元宇宙的概念爆火,作为元宇宙的底层技术,AI能力如何赋能旗舰芯片推进应用落地?

以目前销量最火的iPhone 13 Pro 和 iPhone 13 Pro Max为例,这两款手机配备五核 GPU。5核的GPU让手机图形处理性能提升30%。苹果iPhone 13 Pro还可以驱动更高性能的游戏,A15芯片具备16核“神经引擎”,AI算力高达15.8TOPS,这种电路专用于使用当今的机器学习技术加速人工智能任务,对多种任务实现支持,包括Siri 的合成语音、识别照片中的信息、专注于照片中的人脸以及使用面容 ID 解锁手机。

无独有偶,新一代高通骁龙8Gen1的GPU比较上一代芯片大幅度提升30%。这款芯片采用全新的第7代高通AI引擎,这款引擎采用超高性能高通Hexagon处理器,与前代相比,张量加速器速度和共享内存均提升至前代平台的2倍。在高通工程师团队的支持下,高通联合OEM厂商和软件合作伙伴,仅今年就交付了超过200个机器学习模型。

搭载骁龙8Gen芯片的手机人脸检测支持更出色的自动对焦、自动曝光和自动白平衡(3A)与细节,手势检测让用户无需按下任何按键即可拍照,还有基于AI的视频背景虚化等先进特性。高通还将视觉加入始终运行的AI功能中,赋能高通首个低功耗智慧感知摄像头。笔者在骁龙8平台的展览厅现场看到搭载骁龙8平台的手机可以精确捕捉人物动作和识别人物表情。

图:搭载骁龙8Gen1芯片的智能手机现场人脸检测和动态识别。电子发烧友拍摄

在生态合作伙伴阵线,5G旗舰芯片的首发也是一种较量。在12月1日现场,小米CEO雷军宣布旗舰小米12将首发采用骁龙8Gen1平台,为全球用户带来最佳移动体验。荣耀终端有限公司产品线总裁方飞指出,荣耀即将发布的下一代旗舰手机也将会首批搭载全新一代骁龙8移动平台。荣耀将进一步释放骁龙8移动平台行业领先的通信、性能、影像和AI能力,带来更极致的科技创新体验。现场高通骁龙8平台的全球OEM厂商和品牌合作伙伴,还包括vivo、Redmi、realme、OPPO、一加、努比亚、iQOO、黑鲨、索尼、夏普以及Motorola。商用终端预计将于2021年底面市。

联发科尚未就天玑9000宣布合作伙伴。笔者从网上资料显示,多家手机厂商对联发科天玑9000进行测试,这款重磅芯片有望进入品牌厂商的旗舰手机配置。商用终端,业内给出的预期是2022年第一季度。未来两大芯片的最新旗舰手机的落地应用情况,记者将持续为大家带来连续报道。


本文为原创文章,作者章鹰,微信号zy1052625525,转载请注明以上来源。如需入群交流,请添加微信elecfans999.

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