高通第二代驍龍8:AI蓄力,點燃5G_風聞
半导体行业观察-半导体行业观察官方账号-专注观察全球半导体最新资讯、技术前沿、发展趋势。2022-12-01 18:37
時至今日,手機廠商們的“戰場”早已從手機本身轉移到了手機芯片的方寸之間,而手機處理器作為手機中最核心的部件,直接決定了手機本身的使用體驗。就在11月16日,智能手機芯片領導者高通在2022驍龍峯會上正式推出了最新年度5G旗艦芯片——第二代驍龍8。
即便在手機處理器較量不斷加劇的當下,第二代驍龍8依然展現出了其獨特的魅力:採用4nm製程工藝、能效提升40%的Kryo CPU,性能提升25%的Adreno GPU、首度支持基於硬件的實時光線追蹤…獲得包括小米、vivo、OPPO、榮耀、華碩、索尼、夏普、一加等全球眾多手機廠商和品牌的採用,商用終端預計將於2022年底面市。
這一次,高通再次展現出了5G技術領先者的風範。
無所不在的AI,促進5G演進
面向整個平台的開創性AI智能設計是第二代驍龍8最大的亮點之一,高通把人工智能作為設計的關鍵技術,憑藉自身在邊緣側AI推理領域的專長,將第二代驍龍8打造成為一個真正的AI大師,開啓AI加速體驗新時代。
同時,第二代驍龍8還是全球領先的5G平台,當5G與AI相結合,帶來的是前所未有的“智能革命”,一個新的萬物感知、萬物互聯、萬物智能的時代已經拉開帷幕。
或許你對5G和AI的理解還停留在兩大新興技術的層面,但5G+AI可並不僅僅是兩代新技術的結合,而是將傳統產業數字化、雲化、智能化的關鍵技術。一方面,AI可以將5G時代產生的海量數據進行分門別類、分析解讀,進而轉變為有意義的信息;另一方面,5G超高速率、超低時延、超大帶寬等特性,也可以為AI插上無線的翅膀,讓AI運算儘可能在終端側完成,不但節省流量,同時還能降低時延。
因此,AI和5G的完美疊加就成為了推動物聯網、車聯網、XR、智慧家庭、智慧城市等高質量發展的前提,手機作為萬物互聯的重要連接中樞,如何使其變得足夠“聰明”變成了重點,而關鍵之處就在手機處理器中。
作為高通迄今為止最強大的旗艦移動平台,第二代驍龍8完美詮釋了什麼叫做“AI無處不在”,從Snapdragon Smart到影像、遊戲、連接等領域,第二代驍龍8都引入了AI能力,讓終端變得更加智能。Snapdragon Smart就是此次第二代驍龍8關鍵體驗支柱之一,在處理速度最快、最先進的高通AI引擎加持下,第二代驍龍8相比前一代產品可實現高達4.35倍的人工智能運算性能提升。
憑藉Snapdragon Smart,自然語言處理(NLP)成為了第二代驍龍8 AI應用的全新領域之一。為了儘可能快速地理解和分解人類語言,高通顯著提升了AI引擎中的Hexagon處理器,實現了包括微切片推理在內的全新架構升級,更加高效地運行Transformer網絡,這使第二代驍龍8在自然語言處理用例上顯示出獨特的優勢,能夠讓用户體驗更快速的自然語言處理所帶來的多語種翻譯等應用。
在影像領域,為了進一步提升攝像頭的始終感知能力,高通打造了移動行業首創的“認知ISP”,通過在Hexagon處理器和Qualcomm Spectra ISP之間,增加名為“Hexagon直連”的物理連接,在兩者之間創建直接通道。簡單地説,就是第二代驍龍8利用AI神經網絡提升攝像頭的感知能力,使其可以進行獨立優化,從而讓每個細節獲得定製的專業圖像調優。通過人工智能運算能力提升,進一步推動Snapdragon Sight設計的影像運算應用表現,這也是Snapdragon Sight能夠成為第二代驍龍8關鍵體驗支柱的原因之一。
除了圖像優化,第二代驍龍8還加強了傳感器所採集信息的安全。高通AI引擎所搭載的最新高通傳感器中樞就是信息安全保護的關鍵,因為攝像頭收集的信息絕不會離開傳感器中樞。高通傳感器中樞主要就是利用AI,處理手機的音頻、視覺和傳感器信息,幫助偵測周圍環境並做出相應調整,為了支持層出不窮的全新用例,高通在傳感器中樞中加入了二個AI處理器,不僅實現了AI性能翻番,還提升了50%的內存。
此外,Hexagon處理器所支持的微切片推理、變革性的INT4 AI精度格式、AI Studio和AI軟件棧等突破性創新,能讓第二代驍龍8在提升運算效能的同時,降低電力損耗。例如,INT4支持讓手機端進行更深層的數據分析工作,相較INT8模式可帶來更精準的數據運算效果,可以用於深度臉部識別分析、影像特效處理等,能夠實現60%的能效提升和90%的AI推理性能提升。
當然,第二代驍龍8對AI的應用不止於此,在無線連接領域,第二代驍龍8採用了高通第五代5G基帶芯片驍龍X70,作為全球最先進5G基帶芯片,驍龍X70利用AI能力實現了突破性的5G性能。
從自然語言處理,到支持AI的超低功耗始終感知攝像頭,再到利用AI能力突破5G性能,AI賦能無處不在,而第二代驍龍8也將通過全面突破性AI去定義網聯計算的全新標準,給用户帶來全新體驗。
極致的無線連接,助力多元化部署
如何拯救你的手機信號?答案就在基帶芯片。上述提到的驍龍X70,是高通今年2月底推出的引入了全球首個5G AI處理器的5G基帶芯片。哪怕是在被AI創新貫穿的第二代驍龍8中,驍龍X70的AI技術依舊是不可忽略的存在。
高通在驍龍X70中引入了5G AI套件,該套件旨在利用AI優化Sub-6GHz和毫米波5G鏈路,主要從以下四大方面為下一代5G性能增強特性奠定基礎:
**一是,AI輔助信道狀態反饋和動態優化。**在AI技術助力下,驍龍X70可以更好地接收信道狀態反饋,並助力實現針對信道狀態的動態優化。通過更加精準地對信道狀態進行預測和反饋並上報給基站,能夠讓基站根據終端彙報的信道狀態,在下行調度時及時地為終端選擇更合適的調製方式、更好的時頻資源等,從而更好地進行動態優化,幫助提升吞吐量和其它關鍵的性能指標。
**二是,全球首個AI輔助毫米波波束管理。**在毫米波波束管理中引入AI技術,驍龍X70能夠更智能地對不確定的環境進行排查和預測,從而幫助優化毫米波波束聚焦和方向,實現更高的傳輸效率、更出色的網絡覆蓋和鏈路穩健性。
**三是,AI輔助網絡選擇。**在實際部署中,運營商面臨的網絡環境是十分複雜的,尤其是中國運營商,擁有5G/4G/3G/2G多種工作頻率以及不同的網絡制式,而複雜的網絡環境會影響網絡的靈活性和安全性。通過AI技術對網絡模式做出智能識別和監測,能夠幫助預測和規避某些掉線或有風險的連接狀態,從而實現更出色的移動性和鏈路穩健性,在減少卡頓的同時提高用户體驗。
**四是,AI輔助自適應天線調諧。**這項技術主要應用於射頻前端,其核心就是將AI技術引入天線調諧系統,通過利用AI訓練模型和大數據分析進行智能調控,基於AI的偵測將情境感知能力提高了30%,同時還支持更高的傳輸速度和能效,以及更廣的網絡覆蓋範圍。
通過“利用AI技術提升5G性能”這一創新範例,驍龍X70能夠帶來高達10Gbps的5G傳輸速度,出色的網絡覆蓋、移動性、鏈路穩健性,低時延和高能效,驍龍X70也因此榮膺2022年“世界互聯網領先科技成果”,這是高通近年來第六次以突破性5G創新再獲這一殊榮。目前,全球超過1000款採用驍龍5G解決方案的產品已經發布或正在設計中。
當然,支撐起第二代驍龍8無與倫比連接能力的並不只有驍龍X70,還有全球首個和唯一支持高頻多連接併發的商用Wi-Fi 7解決方案FastConnect 7800,和FastConnect 7800帶來的超低時延的Wi-Fi 7和雙藍牙連接,以及能夠帶來強大功能和靈活性的5G DSDA技術。據瞭解,第二代驍龍8是首個支持5G+5G/4G雙卡雙通的驍龍移動平台。
Wi-Fi 7作為下一代Wi-Fi標準,消息顯示,其Release1預計在2022年底發佈標準,Release2預計在2024年底完成標準發佈。而高通早早搶佔Wi-Fi 7的技術與市場先機,FastConnect 7800就是高通於今年2月底推出的全球首款WiFi 7芯片,與前代產品相比,速度提升了60%、時延降低了50%、能效可提升30%-50%。
與此同時,憑藉FastConnect 7800的高頻多連接併發技術,第二代驍龍8還能在全球範圍內實現Wi-Fi 7的峯值性能,從而在流媒體、遊戲等諸多場景下帶來暢快連接。在藍牙技術方面,第二代驍龍8也可以在實現信號接收範圍翻倍的同時,將功耗降低50%。
“大踏步”的CPU和GPU,
直面算力挑戰
無論5G,還是AI,它們的發展都有一個共同點,那就是對算力提出了更高的需求,與之相對的是處理器功能和性能要求的水漲船高。與前代產品相比,第二代驍龍8在GPU和CPU方面都實現了性能的大幅提升,其中Kryo CPU性能提升高達35%,而能效提升高達40%;Adreno GPU則實現了高達25%的性能提升,和高達45%的能效提升。
Adreno GPU作為Snapdragon Elite Gaming體驗的核心,其支持的光線追蹤是第二代驍龍8的又一大亮點。一般來説,視頻遊戲場景使用多邊形光柵化進行渲染,然後着色器為每個像素添加顏色和照明等效果,但這會導致不準確的照明效果,進而使玩家失去沉浸感。而光線追蹤通過直接模擬光線在現實世界中的傳播效果解決了這個問題,帶來和現實世界一樣的陰影、反射和照明效果,讓遊戲場景更加逼真。
此前,由於計算量大、功耗、成本等原因,光線追蹤技術僅在桌面級GPU中實現,現如今第二代驍龍8首次在移動端支持基於硬件加速的光線追蹤特性。不僅如此,這還是第一個低於5瓦的實時光追GPU,在遊戲時幾乎不耗費任何電量。
目前,高通率先與網易遊戲雷火事業羣在《逆水寒》手遊中落地實裝了手機光線追蹤功能,在遊戲畫面中呈現逼真的反射、柔和的陰影、細節的折射和光照效果,打造更具真實感的武俠開放世界。網易高級總監、逆水寒手遊製作人鄒珈璇對此表示,光追需要極大的算力支持,必須從硬件層面做深度的支持,這次依靠第二代驍龍8強大性能的支持,真正將光追落地到了手機平台上,對手機遊戲畫面是一次意義重大的提升。
在CPU方面,第二代驍龍8進行了新架構和微架構的提升,並全面提高了峯值頻率。據瞭解,第二代驍龍8採用了創新架構,從前代的“1+3+4”轉換成“1+2+2+3”八核心設計,由一個Cortex-X3頻率3.2GHz超大核心、兩個Cortex-A715頻率2.8GHz大核心、兩個Cortex-A710頻率2.8GHz核心及三個Cortex-A510頻率2GHz效能核心組成。其中的四個性能內核採用兩種不同的微架構,能夠更好地處理所有類型的應用,包括高性能地支持傳統的32位應用。
值得一提的是,面對未來支持5G和AI的海量數據安全,第二代驍龍8還支持最新的隔離、加密、密鑰管理和認證等功能,專門保護用户數據和隱私,降低了終端上數據泄露和惡意使用的風險。
寫在最後
作為無線科技創新者,高通除了不斷突破移動邊界帶來更多卓越體驗,也意識到了生態的重要性,依靠單一行業無法滿足日趨多元與複雜的互聯需求,因此高通堅定貫徹“統一的技術路線圖”,驍龍系列就遵循“讓各類終端擁有一條通用技術主線,使設備無縫協作”的宗旨,將AI、影像、圖形、處理和連接等先進技術帶給智能手機之外的XR眼鏡、音頻設備、可穿戴產品等多品類終端,把移動技術優勢擴展至汽車、物聯網、計算等全新行業,開創人與萬物能夠順暢溝通和互動的全新世界。