日前,高通发表了其高阶手机处理器骁龙 835,并且附带“首款采用 10nm 制程技术的处理器”,“首款整合支援 Gigabit 级 LTE 的 X16 LTE 调制解调器的处理器”等桂冠。那么,这款处理器究竟怎么样?与华为麒麟 960、三星 Exynos 8895、联发科 X30 相比又有何优劣呢?
骁龙 835 相对于骁龙 820 的提升
相对于高通骁龙 820,骁龙 835 在 CPU 的核心数和微结构上做了调整,在 GPU 上也做了提升,在制造技术和基频上也有提升,就技术规格数字上来说,总体来说提升还是比较全面的。
就 CPU 而言,骁龙 835 整合了 8 核心 Kryo 280,相对于骁龙 820 的 Kryo,就定点性能来说提升有限,做出改变的是 Kryo 280 砍掉了原本 Kryo 比较强悍的浮点性能。不过就手机平台而言,用户体验主要仰仗定点性能,浮点性能发挥作用的时间相对有限。看起来高通也觉得手机芯片上太强的浮点性能没有什么意思,这点和 ARM 的 Cortex A73 在浮点性能上逊色于 Cortex A72 如出一辙,在微结构的设计上都是保定点性能,砍浮点性能,力争提升性能功耗比。因此,Kryo 280 相对于 Kryo 的提升很有限,而从骁龙 820 的四核心变成骁龙 835 的 8 核心恐怕是 CPU 上的进步,虽然笔者对这种堆核心数的做法并不看好。
就 GPU 而言,相对于华为麒麟 960 相比于麒麟 950 的提升幅度,以及三星一贯肆无忌惮堆 GPU 核心数的做法,本次高通 835 在 GPU 上的提升就相对保守一些,按照高通官方的说法是 Adreno 540 图形渲染速度提高 25%。不过,由于骁龙 820 的 GPU 本身就很强,在此基础上提升 25% 性能也很不错,而且按照 Adreno 系列 GPU 过去在性能功耗比上的良好表现,Adreno 540 的性能功耗比也应该会不错。
就基带而言,高通再次展现了买基频狂魔的本色,集成全球首款支持 Gigabit 级 LTE 的 X16 LTE 调制解调器,支援高达 1Gbps 的 16 类 LTE 下载速度,以及 150Mbps 的 13 类 LTE 上传速度。
在制造技术上,骁龙 835 抢到了三星 10nm 制造技术,成为全球首款采用 10nm 制程技术的处理器,获益于先进的制造技术,高通官方表示:
835 的 10nm 技术相比 14nm 时的芯片速度快 27%,效率提升 40%,而芯片面积也可变得更小。
制造技术的先进让高通骁龙 835 的芯片面积比 1 角硬币还小,而且在如此小的空间里整合了超过 30 亿个晶体管。不过,在为三星 10nm 制造技术感叹的同时,我们也不应该忘记,三星过去在制造技术上有灌水的黑历史,其所谓的 10nm 制程技术未必会比英特尔的 14nm 技术更强。
和麒麟 960、联发科 X30、三星 Exynos 8895 相比如何
麒麟 960 的 CPU 为四核 1.8G ARM Cortex A53 和四核 2.4G ARM Cortex A73,GPU 为 Mali G71 MP8,制造技术为台积电 16nm FF +。
联发科 X30 是一款 10 核心处理器,依据联发科公布的消息,CPU 为 4 核心 1.9G 的 A35、4 核心 2.2G 的 A53 以及双核 2.5G 的 A73,GPU 为 Power VR 7XTP-MT4,制造技术为台积电 10nm 制程技术。
三星的 Exynos 8895 为 4 核心 A53 + 4 核心第二代猫鼬,GPU 为 Mali-G71 MP20,制造技术为三星 10nm FinFET 技术。
就 CPU 来说,虽然麒麟 960 和联发科 X30 用的是 ARM 公版架构 Cortex A73,而三星和高通采用的是自己设计的 Kryo 280 和第二代猫鼬,但就性能上来说,公版与高通、三星设计的架构相比较,丝毫不逊色。
根据第三方发表的 SPEC2000 测试,由于该测试使用同样的测试环境,就不用再考虑编译器等因素造成的测试结果差异。很显然,相对于 Cortex A72 和 Cortex A73 这样的公版架构,Kryo 和猫鼬没有多少优势,而 Kryo 280 相对于 Kryo 的提升微乎其微,近乎于就是砍掉浮点性能降低功耗版本的 Kryo。在 CPU 设计经验上更丰富的高通尚且如此,在自主设计微结构上刚刚出道的三星估计很可能还不如高通,所谓第二代猫鼬的性能未必比 Cortex A73 好多少。
因此,就 CPU 性能来说,高通骁龙 835 的 Kryo 280 与三星的第二代猫鼬,Cortex A73 很有可能是同一个等级,大家不分伯仲。在笔者看来,只要整合 4 个 Cortex A73 级别的手机芯片完全可用,现在手机芯片厂商大多采用 8 核心,更多是用多线程跑分和迎合市场对 8 核心 CPU 的偏爱,毕竟在很多消费者心中,核心数越多越好,这也是联发科推出 8 核心手机芯片之后,又推出 10 核心芯片的原因。而据最新消息,联发科的 X40 要推出整合 12 个 CPU 核心的手机芯片,在笔者看来,这完全是走上歧路。
就 GPU 来说,三星再次展现堆 GPU 核心的壮举,虽然在功耗上会迅速一些但获得不错性能。而高通的 Adreno 540 在性能上优于麒麟 960 的 Mali G71 MP8,和联发科 X30 的 Power VR 7XTP-MT4。不过,现在的手机 GPU 已经是处理性能过剩时代,在大多数应用场景而言,这几款手机芯片的 GPU 都完全能够应付。
在制造技术上,除了麒麟 960 是 16nm 外,其余几款芯片都是 10nm 制程技术,骁龙 835 和三星 Exynos 8895 由三星代工,联发科 X30 由台积电代工,不过考虑到三星在制造技术上灌水比台积电严重──采用台积电 16nm 制造技术的苹果手机芯片,在功耗上比三星 14nm 制造技术要低的历史,因而在几款芯片中,联发科 X30 的制造技术反而有可能是最好的。
这里要指出的是,华为麒麟 960 很可能是一款过渡式产品,其存在意义是为了弥补麒麟 950 的一些弱点,比如 GPU 性能相对高通骁龙 820 偏低,比如不支持 CDMA 网络。在联发科 X30,三星 Exynos 8895 和骁龙 835 上市之后,也许过不了多久,就要面对 10nm 的麒麟 970,虽然因为华为麒麟芯片自产自销不外卖,导致其不会与联发科 X30、三星 Exynos 8895 和骁龙 835 芯片正面冲突,但这并不妨碍消费者比较这几款芯片。
总而言之,在基频性能上,骁龙 835 继续引领时代,最大的问题在于中国电信营运公司的装置是否支援高通过于先进的基频。在 GPU 性能上,骁龙 835 也是属于顶尖水准。骁龙 835 在单线程上相对于麒麟 960、联发科 X30、三星 Exynos 8895 没有多少优势,由于实际使用中多核心离线的情况屡见不鲜,一核有难,7 核心围观的情况也不是没有,加上 Kryo 280 对 Cortex A73 没有多少优势,就 CPU 部分而言,几款芯片的差距不会太大。
笔者认为,骁龙 835、麒麟 970、联发科 X30、三星 Exynos 8895 都是性能很不错的手机芯片,而且在各方面已属于性能过剩了,加上手机芯片进入 10nm 时代后,手机屏幕的耗电量已经超越了手机 SoC,手机芯片对手机的续航能力影响也变小了。故对消费者而言,实在没有必要过于追究技术参数上或多或少的一点差距,喜欢哪个就买哪个好了。
高通将面临越来越强的竞争压力
虽然高通已经蝉联手机芯片霸主之位好多年,但正所谓城头变幻大王旗,你方唱罢我登场,高通在这些年已经遇到越来越大的竞争压力。
首先是来自华为、三星、中兴、小米等手机厂商的压力。近几年来,随着华为、三星以垂直整合的模式发展自家手机芯片,华为和三星在自家高阶手机上搭载自家 SoC ,且华为和三星还是 Android 阵营两大主要玩家,这就使高通失去很大一块市占率。华为不仅在高阶机型上使用自家产品,还在中低阶机型上使用麒麟 600 系列手机芯片,这又使高通失去一部分市占率。
随着华为依托麒麟芯片进行差异化竞争,加上华为在行销上出色的能力,使华为手机市占率和高阶手机的效率与日俱增。中兴、小米也着手开始研发自家手机芯片,中兴 ZX296719 多媒体方案平台集成了 4 个 Cortex A53、2 个 Cortex A72,最高主频 2.0GHz,已经应用于机上盒,加上中兴在基频技术上的实力──中兴在 2014 年就已经成功研发了讯龙基频,该基频是支援 5 模的 4G 基频,只要将两者整合,采用 16 / 14nm 制造技术,并在物理设计上多下工夫降低芯片功耗提主频,就是一款很不错的中阶手机芯片。
小米显然比中兴的动作更快,不久前已发表了澎湃 S1,虽然这款芯片是替代联发科 P10 和高通骁龙 616 / 615 的产品,但这已能在中低阶替换高通 400 系列的手机芯片。而且最近有消息爆出,澎湃 S2 会在年底前上市,这款芯片将采用 16nm 制造技术。如果消息属实,那么澎湃 S2 将能替换骁龙 625 这样的中阶芯片,而只要回溯华为海思麒麟的成长经历,也许几年后就有可替换高通中高阶手机芯片的产品问世。
除了垂直整合的整机厂,高通还要面对联发科、展讯这样 Fablss 晶片设计厂商的冲击。虽然联发科冲击高通多年,一直未能如愿,曾经被寄予厚望的所谓定位高阶的芯片,经常被中国手机厂商用于千元人民币手机,但联发科确实在中低阶市场上表现不俗。中国另一家 IC 设计公司展讯,则像一颗冉冉升起的新星,被紫光收购之后,又获得英特尔投资 90 亿元,采用台积电 16nm 制造技术的 SC9860 可与骁龙 625 相较量,而与英特尔合作开发并行英特尔代工的 SC9861,在性能上已经能够冲击中高阶市场了。
从市占率和销售额上,其实已看出高通有一点后继乏力。2014 年高通的市占率为 52%,2015 年则降至 42%,而根据 2016 财年的第一、二、三季数据显示,高通的营业收入分别下滑 19%、19% 和 12%,其中芯片销售收入分别下滑 22%、23% 和 16%。想必这也是高通将骁龙处理器更名为骁龙行动平台,以寻求在物联网方面的突破,甚至和微软合作上 PC 的原因所在吧。
(本文由 雷锋网 授权转载;首图来源:高通)
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