#創作新星# Snapdragon865:2020年Android手機處理器
2020年08月09日08:03

​​​​萬眾期待的2020年“開年旗艦”——小米10系列將於2月13日正式和大家見面,作為小米10系列的“大腦”,Snapdragon865幾乎可以說是Android陣營2020年的最強旗艦平台。

參數對比

首先我們看一下Snapdragon865在核心參數上和Snapdragon855的區別。眾所周知,對於手機的SoC,跟絕對性能相關的有“三大件”即CPU、GPU以及內存的支援,Snapdragon865在這幾方面都有明顯的提升。

#創作新星# Snapdragon865:2020年Android手機處理器_新浪眾測
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除了CPU和GPU的升級,Snapdragon865也是首批支援LPDDR5的SoC(同時兼容LPDDR4x),小米10也全系標配了LPDDR5。Snapdragon865的製程工藝也要比Snapdragon855更先進,雖然兩者都是7nm,不過Snapdragon865升級到了新的7nm(N7P)。

CPU:全新A77架構,性能提升25%

先從CPU的角度看,雖然在超大核、大核以及小核的頻率上,它都和過去的Snapdragon855沒有區別,但是Snapdragon865的超大核以及大核都基於Cortex-A77深度定製,這也是Android陣營如今最強大的CPU內核,同時也是ARM的最新產品。相比Snapdragon855以及市面上主流中高端產品使用的Cortex-A76,在單核性能上要強上很多。除此之外,Snapdragon865還擁有Snapdragon855兩倍的共享L3緩存。

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我們看看來自ARM的官方數據,在同製程和同頻率的情況下,Cortex-A77相比Cortex-A76有著20%的性能提升。而Snapdragon865恰好和Snapdragon855是頻率相同的,加上製程上的優勢,可見Snapdragon865的超大核和大核在絕對性能上相比Snapdragon855會有20%以上的提升,這性能提升幅度是很可觀的。

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為什麼基於A77的Kryo 585 CPU能有這麼大提升呢?A77相對於A76在微架構的提升是全方位的,包括:1.第一個具有多條分支指令執行單元的ARMCPU,分支指令執行單元是A76的兩倍;2.分支預測帶寬翻倍;3.分支目標緩衝區增加33%;4.指令分髮帶寬增加50%;5.亂序執行窗口增加25%;6.增加第4個ALU。

簡單來說,假設A77是一家快遞公司:

分支目標緩衝區、分支預測帶寬這些的增加就好比倉庫面積增加。倉庫面積增加存儲的包裹就越多;

指令分髮帶寬,亂序執行窗口就好比是倉庫的自動分揀機器人,自動分揀機器人越多就能加快包裹的處理速度,分配到特定的快遞小哥;

而分支指令執行單元和ALU就是我們的快遞小哥。快遞小哥越多,送出的快遞就越快到達咱們手裡。

通過這些底層提升, Kryo 585天生就比A76更快更高效,是近些年移動處理器演進過程中的一次重大革新。

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只討論理論性能,大家對小米10的CPU性能可能還沒有太深刻的概念,直接看針對CPU的性能跑分。Geekbench 5是Geekbench的最新版本,相對於Geekbench 4.X,它的壓力更大,而且在評判標準上更為客觀,可以更公正地反映一台手機的CPU性能,小米10使用的Snapdragon865無論是單核還是多核性能,都毫無疑問領跑Android陣營,相比前代的Snapdragon855/855+,有著顯著的提升。相比同頻的Snapdragon855,有25%左右的單核提升,29%的多核提升。

GPU:仍舊是最強的圖形處理器

隨著手機遊戲的快速發展,高畫質、高幀數的大型遊戲對手機的整體性能尤其是圖形處理性能提出了更高的要求。高通的旗艦SoC在這方面一直都是行業的佼佼者,而小米10使用的Snapdragon865則更進一步,使用了Adreno 650圖形處理器。

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雖然頻率上幾乎沒有提升(Adreno 650頻率為587MHz),但是從Adreno 640升級到Adreno 650的圖形性能增幅還是很可觀的。高通官方宣稱,它有著25%圖形性能提升,35%的能效提升。這也為小米10系列的遊戲性能提供了堅實的基礎。

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GPU性能的提升主要因為Adreno650裝備了1.5倍渲染管線(增加50%渲染管線),和1.5倍像素處理單元(增加50% 像素單元),Adreno 650 GPU還額外增加了8bit定點運算加速單元,並首次搭載Adreno NNDirect 運算庫(包含OpenCL ML, Vulkan ML庫),為AI加速提供強大算力支援。

Adreno 650新增10-bit HDR的遊戲支援,在絕地求生國際版上已經支援相關的特效開啟,還加入了Game Color Plus的視覺增強功能,不需要修改遊戲代碼,即可改善遊戲畫質。可見Adreno 650除了性能的提升,在畫質、周邊支援方面都有巨大進步。

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我們在大版本Android升級以後,往往會看到GPU驅動版本的更新,部分的GPU獲得新驅動後甚至會帶來不小的性能提升。不過由於不同廠家開發進度有差別,有些機型也許沒有第一時間升級最新的GPU驅動,這個時候用戶也許就會羨慕一些率先獲得新版本的機型。為瞭解決這個問題,高通和Google獨家合作,開發了針對Adreno 650的驅動在線更新功能,用戶可以直接在軟件市場手動升級最新版本的Adreno GPU驅動,小米10當然也支援這個功能。

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同樣,我們也使用一些客觀跑分場景,測試一下Adreno650的性能。在GFXBench的離屏測試中,雖然頻率“只有”587MHz,Snapdragon865的GPU性能依然比頻率達到675MHz的Snapdragon855+明顯高出一個檔次,由此可見Adreno 650的同頻性能有比較大的提升,相比競品,Snapdragon865的圖形性能也有著絕對的優勢。

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而到了壓力更大的GFXBench 5.0測試場景,情況和上面幾個舊場景類似,Snapdragon865同樣可以稱霸Android陣營。

拍照:4倍單位處理像素數量

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如今手機的拍照性能越來越強,高像素、多攝、多焦段鏡頭成為了發展方向,這對手機的ISP性能提出了新的要求。Snapdragon865全新的Spectra 480,每秒可處理20億像素,支援4K HDR視頻同時進行64MP照片的拍攝。強大的ISP能讓手機在108Mp模式、HDR以及夜景模式下依然有快速的成像速度,這對於手機的拍照體驗是至關重要的。

Spectra 480在一個時鍾週期同時處理4個像素,而一般的ISP只能處理1個。新的ISP擁有專用的降噪模塊,且帶有運動補償的功能。Snapdragon865的手機在視頻拍攝的時候降低16%功耗, 18%紋理提升,又可以多處理40%的像素。除此之外,Snapdragon865還支援可以保存更多圖像信息的HEIF格式,它比傳統的格式更高效,甚至支援保存景深信息。

AI性能:性能翻倍 ,算力達15TOPS

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隨著我們手機變得越來越“智能”,強大的AI性能也是一台旗艦手機不可或缺的特性,依靠高通最新的異構計算引擎(第五代AI Engine),小米10的Snapdragon865的AI性能是Snapdragon855的兩倍以上。更強的AI性能,可以讓小米10在視頻虛化、圖像識別、拍照自動場景優化以及語音識別等各種場景中有更出色的體驗,也為將來融入更多AI運算的應用做好充足的準備。

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為了更好地發揮Snapdragon865的性能,小米10也首發了美光和Samsung的LPDDR5內存顆粒,小米10全系標配LPDDR5,而且是8G容量起步。頻率提升至2750MHz,帶寬相比以前的LPDDR4x的2133MHz要強29%,帶寬達到了44GB/s,與此同時還能實現遊戲場景中整機約20%功耗降低。

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5G網絡是手機行業當下最熱門的話題之一,而隨著局域網寬帶的進一步提升以及越來越多的接入設備,Wi-Fi技術的升級也是當務之急。Wi-Fi 6(802.11ax)的出現就很好地解決了用戶在寬帶以及多設備連接的問題,它相比手機上常見802.11ac有著更高的寬帶(Snapdragon865的理論峰值為1774Mbps,常見手機是833Mbps),而且能更好地滿足多設備連接的需求。小米10同樣支援Wi-Fi 6技術,這得益於Snapdragon865配套的FastConnect 6800子系統,它也是一個綜合了Wi-Fi 6、藍牙5.1以及aptX藍牙編解碼的系統。​​​​

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