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從小米11到驍龍888,2021年旗艦手機(jī)體驗(yàn)探究

2021-01-15
來源:雷鋒網(wǎng)
關(guān)鍵詞: 小米11 驍龍888 旗艦手機(jī)

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       新SoC的發(fā)布節(jié)點(diǎn),,直接左右旗艦手機(jī)的發(fā)布周期,。剛在12月發(fā)布的驍龍888,,不但打破了歷史規(guī)律,,還帶著CPU、GPU和AI性能的顯著提升,,和小米11一起拉開了小米新十年的序幕,。

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  小米11首批35萬臺之后,已多次連續(xù)放量,,不少人已經(jīng)體驗(yàn)到2021年的新旗艦,?!币蝗藘?nèi)測,,全民公測“的酷安上,小米11的關(guān)鍵詞已霸榜許久,。

  驍龍888注定會是2021年旗艦手機(jī)的標(biāo)配,,在它的身上可以觀測到高通對未來的構(gòu)想,也能預(yù)測未來一年移動端的趨勢,。

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  暴漲的GPU和單核性能

  高通今年從臺積電7nm N7P工藝切換到三星5nm LPE工藝,。對比三星上一代的7LPP,三星承諾同性能下的功耗降低20%,,同功耗下性能提高10%,,面積減少20%。

  構(gòu)架方面,,驍龍888更新到Kryo 680,,超大核是2.84GHz Cortex-X1構(gòu)架,,配備了1MB的L2緩存;大核是3個2.24GHz類A78核心,,每核L2緩存翻倍到512KB,;而小核仍然是4顆1.8GHz的類A55構(gòu)架。

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  Cortex-X1是安卓陣營迎來的第一個公版超大核:6條整數(shù)流水線,,5解碼8發(fā)射的前端,,有真?PC級的四條帶FMA的NEON,,是移動端浮點(diǎn)堆料的極致,。相應(yīng)的,X1的芯片面積是A78的2.3倍,,峰值性能是A77的1.3倍,,機(jī)器學(xué)習(xí)性能提升2倍。

  和X1同代的御用搭檔A78,,IPC比A77提升7%,,主要負(fù)責(zé)”提升能效比、節(jié)省芯片面積“,,以達(dá)到更好的面積和功耗均衡,。CPU集群維持4MB的L3緩存,高通官方解釋,,這是難度和緩存配置之間的平衡,。此外,驍龍888支持最高支持4*16bit 3200MHz的滿血LPDDR5內(nèi)存,。

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  我們通過對比小米11(驍龍888)和小米10 Ultra(驍龍865),,可以看到驍龍888在GeekBench和RAR的單核測試上,給出了安卓陣營多年沒出現(xiàn)過的25%單核性能提升,。高通更在乎持續(xù)輸出,,所以在頻率設(shè)定上相對保守,多核提升在11%-18%之間,。

  在安卓陣營,,單核性能一直沒有得到應(yīng)有的重視。但實(shí)際上,,在當(dāng)今的情況下,,提升單核性能的效果和”性價比“都明顯更高,會更加影響應(yīng)用加載,、切換,、超大型游戲的體驗(yàn)。

  對比需要深度優(yōu)化的多核性能,,單核性能的影響簡單直接,。在應(yīng)對很多(其實(shí)是大部分)多線程優(yōu)化不佳的日常APP和游戲時,,單核性能的提升效果遠(yuǎn)高于多核性能。游戲中大量的游戲畫面元素,、移動,、NPC動作等,都需要CPU運(yùn)算后再交給GPU,。而《原神》等跨平臺的大型游戲的出現(xiàn),,讓移動端的CPU壓力空前絕后。

  強(qiáng)大的單核性能,,除了降低開發(fā)人員的壓力,,還無需額外優(yōu)化就能直接提升大部分應(yīng)用的基礎(chǔ)使用體驗(yàn)。但在功耗敏感的移動端,,無法像PC端那樣提升頻率,,所以超大核的出現(xiàn)是必然的。

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  反映到這一代旗艦手機(jī)的基礎(chǔ)體驗(yàn),,驍龍888單核25%的提升,,即便是出廠MIUI 12.0系統(tǒng),依然讓小米11的系統(tǒng)操作出奇地流暢,。監(jiān)控頻率可以看到發(fā)現(xiàn),,驍龍888的X1調(diào)度比較積極。

  小米11在微博,、貼吧,、淘寶這些傳統(tǒng)”巨型“APP的流暢度都上了一個臺階。應(yīng)用開啟,、應(yīng)用多開,、切換等多種場景的感知,都出乎預(yù)料地明顯,。這時候再回來看,,2.3倍的芯片面積,仿佛又顯得有”性價比“了,。

  GPU方面,,高通Adreno系列在安卓陣營獨(dú)孤求敗了很多年,,在驍龍888上又帶來了高通GPU史上最大的性能提升,。840MHz的Adreno 660,性能提升35%,,能效比提升20%,,且性能和能效比的提升能同時實(shí)現(xiàn)。

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  同樣使用小米11(驍龍888)和小米10 Ultra(驍龍865)對比參考,,低壓力場景的提升在27%到35%左右,,提升最大的是3D Mark的Wild Life大壓力測試,,幅度達(dá)到53%,Vulkan模式下的GFXBench Aztec場景也有43%的提升,。

  而驍龍865的Adreno 650,,就算超頻到905MHz,GFX曼哈頓場景也”只有“110fps(默頻驍龍865是90fps),。但驍龍888的Adreno 660,,在840MHz就已經(jīng)有118fps,部分用戶都跑到125fps以上了,。驍龍888 GPU的同頻性能,,依然比超頻到905MHz Adreno 650高15%以上。

  性能之外,,驍龍888還有隱藏技能,。Adreno 660是首個在移動端引入可變速率陰影(VRS)技術(shù)的GPU。VRS是桌面平臺剛上的新增特性,,能在VR/XR等場景中,,降低非注視區(qū)域的著色精度,大大降低GPU的壓力,。在VR/AR還在構(gòu)建發(fā)展的階段,,看到高通積極地提供相關(guān)特性,無論是游戲廠商還是用戶,,大家都是非常歡迎的,。

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  第六代AI引擎:60%的算力提升

  和其他芯片廠商不同,在CPU,、GPU和調(diào)制解調(diào)器之外,,高通每年都會”花很多筆墨“聊Hexagon DSP。而高通的AI構(gòu)架,,也是各個廠商中最特殊的,。從AI部分的提升,能看到高通在方向和策略上的考量,,以及未來一年移動AI的發(fā)展趨勢,。

  遙想2017年,主流旗艦只有0.6TFOPS的AI算力,,獨(dú)立的NPU也才2TFOPS不到,。但后來從驍龍855的7TOPS,到驍龍865的15TOPS,,再到驍龍888的26FTOPS,,移動端對AI算力的渴求依然見不到盡頭。

  和常見的獨(dú)立NPU不同,,高通是CPU+GPU+DSP等多部件的異構(gòu)AI,,宣稱可以比獨(dú)立的DSP+機(jī)器學(xué)習(xí)推理引擎方案,,提供更高的性能和靈活性。而當(dāng)中的Hexagon 780,,其實(shí)是驍龍888上提升最大的部分,。

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  以前Hexagon 600系列中的標(biāo)量,張量(Hexagon Tensor Accelerator,,HTA)和向量(Hexagon Vector eXtensions,,HVX)功能,在Hexagon 780被融合在一起,,成為一個整體式IP,。

  融合后,不同執(zhí)行引擎間的工作負(fù)載切換時間也更短,,性能和能效都提升巨大,,標(biāo)量執(zhí)行能力提高了50%,張量執(zhí)行吞吐量直接翻倍翻,。SRAM增加16倍后,,狂漲的內(nèi)存池,能運(yùn)行更大的機(jī)器學(xué)習(xí)推理模型,。

  幾乎推倒重構(gòu)的構(gòu)架,,配合X1超大核2倍的機(jī)器學(xué)習(xí)性能和暴漲的浮點(diǎn)性能、AI性能提升43%的Adreno 660,,每瓦性能提升3倍的Hexagon 780,,讓驍龍888可以提供遠(yuǎn)高于前代的26 TOPS算力。

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  驍龍888官方測試成績

  在機(jī)器學(xué)習(xí)基準(zhǔn)測試MLPerf中,,驍龍888的性能最高提升4倍,,遠(yuǎn)超IP塊在執(zhí)行單元的理論計(jì)算吞吐量改進(jìn)(新內(nèi)存體系的優(yōu)勢?)

  夸張的AI性能,,有什么用呢,?高通技術(shù)公司產(chǎn)品管理副總裁Ziad Asghar提到,AI性能大幅提升的主要來自客戶的需求?,F(xiàn)在移動AI一大部分應(yīng)用場景都是圖像處理,,是近年來手機(jī)拍照水平突飛猛進(jìn)的重要原因之一。

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  雖然被吹得很玄學(xué),,但移動AI可籠統(tǒng)理解為”為各種AI算法設(shè)計(jì)的硬件加速器“,。而這些AI算法,早就應(yīng)用到拍照(成像處理,、拍照輔助,、圖像識別等)、語音通話降噪,、語音識別,、翻譯、人臉解鎖,、手寫識別,、游戲和XR體驗(yàn)支持等大量領(lǐng)域。

  高通的異構(gòu)AI設(shè)定,,是高通移動平臺”關(guān)注均衡和功耗的設(shè)計(jì)思路“的產(chǎn)物,。在驍龍865首次集成的傳感器中樞,也已經(jīng)升級到第二代,,并集成性能提升5倍,,但功耗不到1毫安的專用低功耗AI處理器。后者可以提供低功耗的全天候AI待命能力,,并分擔(dān)Hexagon 780 80%的工作負(fù)載,。

  其在”O(jiān)k,Google“偵測算法上,,可以降低38%的負(fù)載,,并為陀螺儀、麥克風(fēng)等需要全天候?qū)崟r收集數(shù)據(jù)的傳感器,,提供更多的可能性(已被用在汽笛聲,、嬰兒哭聲的低功耗監(jiān)測等場景上)。

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  計(jì)算攝影:AI+拍照

  AI是”計(jì)算攝影“的基礎(chǔ),,小米11發(fā)布會重點(diǎn)說的夜景視頻拍攝和眾多拍照提升,,背后是驍龍888全新的三ISP和Hexagon 780。

  在小米11上,,除了驍龍865時代就有的AI換天功能,,現(xiàn)在夜景模式也能用來拍攝視頻,大幅提升夜景視頻的畫面亮度和降噪表現(xiàn),。夜景視頻可理解為每秒拍攝超過24張超級夜景照片,,是ISP和AI算力暴力提升的直接效果。

  在拍照過程中,,AI也負(fù)責(zé)提供非?;A(chǔ)的HDR+硬件加速能力,能進(jìn)行畫面降噪,、重新著色,、自動校色(讓色彩表現(xiàn)更加真實(shí)或更加吸引眼球)等操作。像把單攝玩出花的Google,,就已經(jīng)依靠AI,,提供了背景虛化、全景、Motion動圖(類似iOS平臺的Live Photo),、AR實(shí)時追蹤貼圖,、超分辨率放大、超級夜景等多種功能,。

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  驍龍888融合AI 3A算法的快速對焦

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  虹軟”傻瓜相機(jī)“

  除了效果提升,,也有很多是關(guān)于拍照易用性和趣味性的提升。例如驍龍888融合AI的3A算法,,能提高對焦速度,。虹軟基于Spectra 580和第六代高通AI引擎推出”傻瓜相機(jī)“功能,可以自動跟蹤人物,,自動進(jìn)行畫面縮放變焦等,。

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  4K 30FPS的實(shí)時背景摳圖

  在高通AI Engine的支持下,驍龍888可以做到4K 30FPS的實(shí)時背景摳圖,,CV-ISP硬件計(jì)算視覺加速器也能提供60fps實(shí)時景深識別的人像,、背景分割和替換,人體追蹤,、物體識別/追蹤的效果,。

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  一億像素樣張,細(xì)節(jié)放大對比

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  夜景樣張,,細(xì)節(jié)放大對比

  而相同CMOS,、同樣是MIUI的小米11和小米10 Pro,是非常適合用來對比ISP和AI對拍照影響的樣本,。得益于驍龍888的ISP和AI性能,,小米11,不論取景框預(yù)覽畫面,、1億像素模式,、HDR、夜景等多幀合成場景,,畫面的高光壓制,、鬼影、偽像,、顏色還原等部分,,都有明顯提升。

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  總結(jié):安卓陣營大跨越的一年

  這是小米多年來,,首次在1年內(nèi)發(fā)布兩臺數(shù)字系列旗艦,,驍龍888機(jī)型的量產(chǎn)時間遠(yuǎn)比以前早,為下一代產(chǎn)品留下了充足的準(zhǔn)備時間,,不禁讓人猜想,,高通是不是在憋著什么大招,。

  高通做的是SoC移動平臺,在他們眼中,,除了絕對性能,,均衡也是核心指標(biāo)。驍龍888在CPU單核性能和GPU性能上的提升,,直接抬升了安卓旗艦日常操作的流暢度,,以及應(yīng)對跨平臺大型游戲的能力,。而AI和DSP的倍數(shù)級提升,、傳感器中樞上的低功耗AI處理器,則成了高通新的護(hù)城河,。

  

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