高通自研CPU上新,驍龍8至尊版發佈_風聞
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今天,一年一度的高通驍龍峯會在夏威夷毛伊島隆重舉行。作為科技界的盛事,高通過去幾年裏都會在這個峯會上披露公司最新的旗艦芯片平台、應用和合作。過去九年裏,高通也在這個盛會上帶來了5G、XR、PC和汽車等技術熱點和產品展示。
其中,自研Oryon CPU無疑是最近兩年高通驍龍峯會的熱點之一。在筆者看來,這是一款融合了高通過去在Arm CPU上積累與收購Nuvia所獲得經驗的產品。去年,該系列CPU的第一代也已經被官宣用到高通的PC芯片平台驍龍X Elite上。
在本屆的驍龍峯會第一天,高通帶來了第二代的Oryon CPU,並將其集成到了公司最新推出的,使用台積電第二代3nm工藝打造的“驍龍8 至尊版”(Snapdragon 8 Elite)上。值得一提的是,這是公司首次在移動平台上集成了自研Oryon CPU。
一個堪比桌面平台的CPU
過去一段時間裏,AMD、英特爾和高通圍繞着CPU有了不少的發佈和對比,歸根到底是因為蘋果M系列芯片的發佈,高通的強勢殺入,引致大家對PC芯片效率、功耗和性能的競爭。
作為一家在Arm PC市場深耕多年的廠商,擁有了Oryon CPU的高通,面對這些PC老牌巨頭,也有了不小的底氣。尤其是在第二代發佈以後,高通Oryon表現驚人。如下圖所示,在與第一代產品,高通的第二代Oryon CPU無論在性能還是功耗上,都有了不少的提升。
高通甚至直言,其智能手機中的第二代 Oryon 核心比英特爾寄予厚望的Lunar Lake PC 處理器更快。
高通首席執行官Cristiano Amon表示,如果兩款芯片以相同的功率運行,新的 Oryon 核心比 Core Ultra 7 Series 2 芯片快 62%。如果兩款芯片以相同的功率運行,Core Ultra 所需的功率將是高通芯片的 190%。
為了應對AI帶來的高性能需求,高通將新一代的Oryon CPU引入到了公司新推出的驍龍8 至尊版移動平台上。它將取代高通之前在移動芯片組中使用的 Kryo CPU。但和驍龍X elite的CPU配置不一樣,高通針對移動平台的特性進行了改進,使其更滿足終端功耗和性能的追求。
具體到驍龍8 至尊版上,其Oryon CPU使用了兩個主核(prime)和六個性能核(performance)的設計。這也和上一代旗艦——驍龍8 Gen 3的“1+5+2”的設計有所不同。其中,主核的頻率為4.21Ghz,性能核的主頻3.53Ghz,再搭配高通為這個CPU搭配有足夠競爭力的L1緩存(每個 Prime 核心有 192KB,每個 Performance 核心有 128KB)和L2緩存(每個集羣 12MB 的 L2 緩存池),使其在處理各種應用的時候遊刃有餘。
據介紹,這是一個全新的微架構,具有“即時喚醒”(Instant wake)功能,可減少各個核心的頻繁電源循環。按照高通所説,在過去,上電序列( power-up sequence)涉及重置代碼,以使核心做好運行準備。而高通通過使用允許核心立即執行下一條指令的硬件消除了該序列,進一步提升了其效率。
高通在其網站中總結説,公司首款移動版 Qualcomm Oryon CPU 性能提升 45%,能效提升 44%,並擁有移動行業最大的共享數據緩存,其整體節能效果更是提高了 27%,這意味着手機遊戲時間最多可延長 2.5 小時。
一款集成了40 多個組件的SoC
如上所述,在全新的驍龍8 至尊版上,高通集成了業界領先的第二代Oryon CPU。但除此以外,公司還在這款新的移動平台上還集成了全新的Modem、GPU、NPU和ISP等組件。據高通所説,在這款新的移動平台上,公司集成了超過四十個的組件,使其成為了一款極具競爭力的高集成SoC。
如下圖所示,除了上述的主要部件外,高通在驍龍8 至尊版還集成了包括電源管理、無線、音頻、指紋和RF等組件,這將進一步簡化開發者的設計。
當然,和過往每一代的驍龍旗艦一樣,在GPU、NPU、ISP和Modem上的升級,是高通旗艦迭代的重中之重。
首先看GPU方面,在全新的旗艦中,高通集成了不具名的新一代 Adreno GPU。據介紹,新Adreno GPU 採用了獨特的切片(slice)架構——將着色器核心和其他固定功能塊分成不同的切片。通過這種設計,可以允許更動態的資源分配、更高的時鐘速度、更好的負載平衡,並且可能通過關閉切片來降低功耗。高通指出,與上一代相比,新GPU 性能提高了 40%,能效提高了 40%,光線追蹤性能提高了 35%。
如圖所示,切片的每個部分以 1.10GHz 的時鐘速度運行。每個切片都有自己的專用內存(新的 GPU 擁有 12MB 的專用內存,減少了對 RAM 的調用),這意味着更流暢的性能、更長的電池壽命、更清晰的圖形和更逼真的 3D 環境。
高通還表示,該 GPU 支持 Unreal Engine 5.3 和 Unreal Chaos Physics Engine、HDR 遊戲(10-bit color和 Rec.2020)、OpenGL ES 3.2 和 Vulkan 1.3 以及硬件加速的 H.265、VP9 和 AV1 解碼,這使其在提升遊戲體驗上,有了更多的支撐。
來到NPU方面,高通也針對AI需求進行了新的更新。
如圖所示,新的Hexagon NPU擁有面向不同AI需求的6核向量(Vector)加速器、8核的標量(Scalar)以及Tensor加速器,再結合更快的內存吞吐量,這有助於 8 Elite 實現高達 45% 的 NPU 性能提升(具體取決於工作負載)。升級後的 NPU 還實現了 45% 的 AI 性能/瓦的功耗節省(這同樣取決於正在運行的內容)。而在不具名的 LLM 上,高通的這個NPU可以獲得每秒最多可輸入 70 個token的性能表現。
首次引入的AI ISP則是高通新旗艦的又一個不得不提的亮點。按照外媒所説,從某種程度上看,高通在這個ISP上是一次徹底的重建。據介紹,藉助新的AI ISP,現在更多的處理管道( processing pipeline )在 RAW 域中運行,這意味着當 ISP 自動校正白平衡、曝光等時,可以獲得高質量的結果。
除此以外,在這個全新的旗艦芯片上,高通還在NPU和ISP上做了架構調整,藉助一項名為Hexagon Direct Link的技術,將兩者互聯。而通過將 NPU 與成像管道集成,設備可以自動增強畫面中的任何內容,包括色彩平衡、清晰度和亮度。高通也透露,直接 RAW 處理和與 NPU 的直接鏈接允許以 4K/60fps 進行即時 AI 增強,通過更新更快的圖像分割技術 (Insight AI) 提供更多修飾照片的選項,以及 30fps 的視頻對象移除,所有這些都在設備上運行。值得一提的是,這個ISP 現在支持三重 48MP 攝像頭,可滿足一些相當常見的設置,並且可以同時從所有三個傳感器讀取 30fps 4K 視頻。
至於無線方面,X80 modem和WiFi/藍牙的領先性,也讓這個旗艦芯片成為了一個六邊形戰士。
據介紹,X80 是一款完整的 5G 調制解調器到天線模塊,封裝在單個芯片上,具有用於智能手機的六根天線、6x 載波聚合和基於 AI 的毫米波範圍擴展器。其專用於 AI 的張量加速器可提高數據速度、減少延遲,並以較低的功率提高覆蓋範圍和定位精度;FastConnect 7900 則將Wi-Fi 7、藍牙和超寬帶集成到單個芯片中,為終端用户提供數字鑰匙、物體定位和室內導航等解決方案。AI 可跟蹤性能並根據需要進行調整以保持最佳連接。
高通表示,通過結合 6GHz 以下和 mmWave,5G 的下載速度最高可達 10Gbps,上傳速度最高可達 3.5Gbps。即使在混凝土建築物內,它也能提供 30% 的定位精度。得益於三頻頻譜支持(2.4GHz、5GHz、6GHz),使用該芯片的手機應該能夠以 40% 的功耗使用 Wi-Fi,下載速度最高可達 5.8Gbps。
正是這些領先配置,讓高通驍龍8至尊版獲得了客户的高度認可。
據高通透露,華碩、榮耀、iQOO、摩托羅拉、努比亞、一加、OPPO、紅魔、Redmi、真我realme、三星、vivo、Xiaomi和ZTE等領先OEM廠商和智能手機品牌將在未來幾周發佈搭載驍龍8至尊版的終端。
在高通看來,該平台也將開啓終端側生成式AI新時代,旨在無縫處理多模態AI複雜性。