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高通驍龍875曝光,DPU與VPU“亮相”的意義何在

不得不說,智慧手機業界的技術發展速度已經很快。幾周前我們三易生活還在給大家分析驍龍865、WiFi6E,乃至驍龍765G的技術細節,但就在短短几周後,驍龍768G就已經伴隨著新款的Redmi K30 5G極速版首發,也進一步加劇了5G中端市場的競爭程度。

高通驍龍875曝光,DPU與VPU“亮相”的意義何在

不僅如此,就連以往一貫都是“一年一換代”的旗艦晶片方案,在這個特別的時期似乎也加快了技術更迭的步伐。比如說就在日前,就已經出現了高通驍龍875可能會提前到今年年內釋出,並有相應機型上市的說法。而在此之後,更有外媒直接曝出了據說是新旗艦的大量技術規格。

根據這份流傳甚廣的規格表顯示,驍龍875的主要技術特徵為:

5nm製程,由臺積電代工

基於Arm v8 Cortex技術構建的Kryo 685 CPU(應該就是下一代公版架構)

四通道LPDDR5記憶體,繼續使用堆疊(PoP)封裝

3G/4G/5G全球制式基帶–同時支援毫米波、sub-6 GHz和DSS頻段,並能夠實現多頻段聚合

Adreno 660 GPU

Adreno 665 VPU

Adreno 1095 DPU

Spectra 580 ISP,不出意外的話會支援更多的畫素和更高規格的攝像(比如8K 120fps)

整合向量計算加速器(也就是所謂NPU)的Hexagon DSP

高通安全處理單元 (從驍龍845時代就開始引入的獨立安全處理器)

驍龍Sensors Core技術(應該是一種低功耗感測器Hub,目前的驍龍865其實也有類似的功能)

外掛802。11ax與藍芽模組,支援2×2 MIMO和Bluetooth Milan

低功耗音訊子系統,可選Aqstic Audio Technologies WCD9380或WCD9385音訊編解碼器,也可以外掛其他的HiFi模組

不難看出,雖然來得比預想的可能要早了不少,但驍龍875的整體配置與技術思路,基本上還是一次四平八穩的正常迭代。諸如新制程、新CPU架構、新GPU、更強的拍照處理能力、更高的AI效能,以及更全面的5G網路全球制式等等,都不會令人感到意外。

但是在這份網傳的“配置單”中,有那麼兩條卻可能是大多數朋友並不熟悉的,不僅如此它們本身更是暗含了巨大的資訊量。而這,就是“Adreno 665 VPU”和“Adreno 1095 DPU”。

你沒見過的處理單元,卻可能直接影響使用者體驗

何謂VPU與DPU?簡單來說,它們分別是Video Processing Unit和Display Processing Unit的縮寫。翻譯過來,也就是“影片處理單元”和“顯示處理單元”。

高通驍龍875曝光,DPU與VPU“亮相”的意義何在

其中,VPU影片處理單元主要負責影片編解碼的硬體加速處理,簡單來說,有了它,手機在錄屏、在播放影片的時候,編解碼的工作就可以不經過CPU運算。如此一來,既能降低錄屏和影片播放的功耗,讓手機在看影片時能夠使用比過去更長的時間,又能更充分地釋放CPU效能,讓特別是錄屏操作對於遊戲體驗的影響降到最低。

高通驍龍875曝光,DPU與VPU“亮相”的意義何在

高幀率、高動態範圍顯示,這些其實都需要頂級的DPU來實現

相比之下,DPU顯示處理單元對於使用者體驗的影響可能還要更大一些,因為它就是直接控制圖形處理器向螢幕輸出顯示訊號的“最後一道關卡”。首先,DPU的硬體效能高低,直接決定了其所能支援的最大螢幕解析度、最大頻率重新整理率、乃至最大色彩深度(色彩豐富程度)的多少;其次,DPU運算精度的高低,還會決定螢幕上線條、文字看起來的清晰度表現;最後,對於現代的DPU來說,它們除了負責將GPU、VPU生成的影片訊號“傳遞”給顯示面板之外,還可以對其進行效果強化方面的額外處理。比如說螢幕色彩校正、影片插幀、畫素級的對比度增強和顯示細節修復,這些看起來很“高大上”的功能,其實也都是由那些旗艦晶片裡的DPU來進行處理。

一言以蔽之,無論是VPU還是DPU,它們對於智慧手機的顯示效果、影片錄製、回放質量其實都起著相當大的作用。但是這樣一來問題就來了,為什麼我們之前大都並未關注手機裡的這兩個“處理單元”呢,難道它們是像NPU那樣,最近幾年才出現在智慧手機上的嗎?

VPU和DPU,它們其實比“顯示卡”還要老資歷

當然不是,並且其實不如說VPU和DPU的歷史,實際上比我們熟悉的“GPU”還要古老。這是因為個人電腦最初的顯示卡,本來就是隻有2D色彩和線條繪製能力的,也就是說它們其實根本不是“GPU”,而是全部都是“DPU”。直到後來1999年NVIDIA研發出了對CPU依賴程度更低的、擁有更強的3D處理能力的GeForce 256顯示核心,它才被認為是世界上的第一款“GPU”。至於VPU,經歷過486、初代奔騰時代的電腦使用者都知道,當時的計算機只靠CPU效能是無法流暢播放VCD影片的,要想在電腦上“看片”,首先你需要購買一塊獨立的“解碼卡”,而它本質上就是早期的VPU。

高通驍龍875曝光,DPU與VPU“亮相”的意義何在

GeForce GTX200系列顯示卡,左側的小晶片就是獨立的DPU

事實上直到現代,個人電腦裡的GPU、DPU和VPU相互之間依然是比較獨立的。就拿NVIDIA的圖靈架構來說,所有的圖靈顯示卡,實際上內部都還整合了一個獨立的、執行頻率400MHz的DPU用於2D輸出。除此之外可能有的玩家知道,NVIDIA GeForce GTX1650以上級別的顯示卡,在“邊遊戲邊直播”的工況下,幀率會比1650及以下的型號高不少。這其實就是因為NV在不同級別的產品裡內建的是不同型號的VPU,是它決定了影片編解碼的效率和效能佔用。

高通驍龍875曝光,DPU與VPU“亮相”的意義何在

不僅如此,當我們將視線轉回到智慧手機上時,我們會發現在驍龍845的時代,高通在當時的官方宣傳資料裡其實是把GPU、DPU和VPU合稱為“視覺處理子系統”的。比如大家所熟悉的Adreno 630,指的其實根本就不是驍龍845裡的GPU,而是包含了GPU、DPU、VPU在內,一整套3D加速+2D顯示+影片編解碼功能核心的統稱。當然,你也可以說,在驍龍845上,高通的GPU、VPU和DPU的型號數字都是一樣的“Adreno 630”。

明白了這一點,真正關鍵性的問題就隨之浮出水面了,VPU和DPU它們在個人電腦及智慧手機裡其實是“古已有之”的。但是在個人電腦裡,這兩個處理單元至少如今早就已經被大多數的使用者所遺忘了。可是在智慧手機上,它們卻有可能會在驍龍875時代被高通賦予以前從未有過的獨立命名體系。這又是為什麼呢?

VPU和DPU受重視,技術和商業的因素皆有之

請注意,無論是高通還是其他品牌的手機晶片方案,VPU和DPU都必然是“標配”,只是過去從來沒有廠商專門吧VPU、DPU作為宣傳重點,更不會給它們賦予專門的產品名。如此一來,高通在驍龍875上做出的這一個小小的改動,背後的資訊量就可能一點也不小了。

高通驍龍875曝光,DPU與VPU“亮相”的意義何在

驍龍865的DPU成就了多款3K解析度、120Hz甚至144Hz重新整理率的5G手機

首先,高通之所以會給自家的DPU、VPU“賜名”,最直接的理由就是要宣傳、強調自家新設計的VPU和DPU在效能上相比其他競品高了許多。比如別人可能都還沒有在DPU裡實現畫質增強功能的整合,高通已經做到了(事實上高通在驍龍865上就已經把畫質增強演算法整合到DPU裡了);或者競品的旗艦晶片還只能解碼4K 60fps的影片,高通的新VPU卻已經為8K 120Hz做好了準備。那麼這種情況下,起一個直觀好記的“產品名”實際上就是一個針對消費者,宣傳自家產品優勢效能的最直接方式。

其次,如果高通真的給自家驍龍方案中的DPU、VPU也專門起了一套數字式的命名體系。這其實也相當於明示,在驍龍875以及以後的新產品中,DPU、VPU也會變得像如今的CPU、GPU、NPU、DSP、ISP一樣年年換代、次次增強。要知道,大家熟悉的ARM公版方案可不止有CPU和GPU,其實也包括了VPU和DPU以及NPU。因此高通選擇在驍龍875這一代強調自家DPU和VPU的“自有產品名”,也可能有強調自家晶片含有更高“自研”成分的意思,進而置依賴ARM公版設計的競爭對手以尷尬之地。

高通驍龍875曝光,DPU與VPU“亮相”的意義何在

對於智慧汽車來說,未來的超大屏當然也需要強力的DPU和VPU來支撐

除此之外,相信大家都知道,5G與8K解析度的結合,一直被認為是會對未來工業網際網路、家庭娛樂、遠端醫療等等諸多場景造成重大影響的技術方向。在這種大環境下,高通選擇將自家的DPU、VPU作為新的宣傳方向,其用意可能也不只是瞄準了智慧手機市場。

要知道無論是在未來的智慧汽車裡、還是基於視覺智慧的5G自動化生產線上,對於超高畫質影片編解碼及超高畫質超高幀率顯示都存在著巨大的潛在需求。而從現在開始宣傳自家的DPU和VPU,對於有能力自研這兩大部件的高通來說,“錢景”自然也不可小覷。

【本文圖片來自網路】