今年的手機晶片領域格外冷清,華為海思因故無法推出新產品,高通驍龍 888 去年年底搶跑……多重因素疊加起來,以至於全年只有蘋果、三星釋出了重量級 Soc 晶片。
蘋果 A15 自不用說,臺積電 5nm 製程,獨步全球的效能;三星獵戶座 2100 稍遜之,三星 5nm 製程,各項資料均不出彩,連蘋果 A14 都不如,根本無法挑戰蘋果 A15。
然而,就在 2021 年即將結束之際,聯發科突然爆出一個大新聞,推出全新天璣 9000 處理器,連續創下十個世界第一,效能直追蘋果最新晶片 A15。
長期以來,聯發科深耕中高階市場,憑藉物美價廉贏得無數訂單。如今,聯發科突然進軍高階旗艦晶片領域,不禁讓人對天璣 9000 晶片的實力產生懷疑。
最先進的工藝,聯發科的底氣
手機 Soc 晶片領域,有影響力的玩家並不多,也就蘋果、華為、三星、高通、聯發科五家。其中蘋果獨一檔,華為、三星、高通稍稍次之,聯發科則位列末尾,勉強進入第一陣營。
在聯發科十餘年手機晶片研發史中,從來沒有一款晶片進入主流旗艦機視野,頂多作為次旗艦機的首選。聯發科手機晶片的名聲也不大好,網上有諸多梗專門指代聯發科。比如經典十核晶片 Helio X30,由於設計問題導致單個核心負載過高,其他核心處於鎖核狀態,網友們便將這種現象戲稱為“一核有難九核圍觀”。
▲ “一核有難九核圍觀”
位居第一陣營末尾的聯發科,憑什麼叫板蘋果、高通?答案很簡單,臺積電最新制程工藝。在手機晶片領域,晶片設計與製程工藝最為重要。以造房子類比造晶片,晶片設計好比圖紙,優秀的圖紙可以在較小的使用面積裡具備諸多人性化功能;而製程工藝好比施工團隊,優秀的工藝可以讓房子使用更少的人工、材料,建造完成的房子反而堅固耐用。
在晶片設計領域,蘋果設計能力無與倫比,IPC 分數遙遙領先,架構設計與電晶體排列都擁有獨門技巧。比設計,聯發科自然比不過蘋果,不過聯發科可以擁有最好的製程工藝。
晶片製程領域,臺積電工藝位居世界第一。按照慣例,臺積電每年更新一次新工藝,首批使用者必然包括蘋果。然而今年臺積電沒有按常理出牌,在 5nm+ 與 3nm 製程之間,新增了 4nm 製程,且推出時間為今年第三季度。
眾所周知,蘋果新機每年秋天釋出,隨之釋出的蘋果 A 系列晶片需要提前一個季度到半年時間設計完成並開始量產。因此,今年剛釋出的蘋果 A15 晶片剛好趕不上臺積電 4nm 製程,被迫採用臺積電 5nm+ 製程。
既然蘋果不願意做首批使用者,那麼臺積電 4nm 又該賣給誰呢?三星自家有製程工廠,自然不會選擇臺積電;華為尚未解禁,無法使用臺積電工藝;高通近年來與三星高度繫結,堅持使用三星代工。於是,排在末尾的聯發科就成為較為合適的使用者。
恰好,聯發科憑藉天璣 700、800、1000 系列在中高階晶片站穩腳跟,躋身出貨量最多的晶片品牌,正準備在高階晶片領域發力。如今臺積電最先進的製程擺在眼前,自然不計成本選用。臺積電與聯發科一拍即合,於是便有了搭載最先進製程工藝的晶片天璣 9000。
按照臺積電公佈的資料,4nm 工藝比 5nm+ 工藝密度增加 6%,效能與效率也有類似幅度的改進。由此可見,4nm 工藝雖然升級不大,但是也是實打實的世界第一。天璣 9000 首發臺積電 4nm,確實有資格叫板蘋果、高通。
全面升級,無短板
前文小黑說到,晶片關鍵點在於製程與設計,製程上天璣 9000 已經做到世界第一,而設計領域,天璣 9000 同樣做到了非蘋果第一。
眾所周知,手機晶片基本採用 Arm 架構,Arm 也推出了所謂的公版架構。除了蘋果這個特例,其他公司基本採用 Arm 公版架構。就在上個月,Arm 剛剛推出 V9 CPU 微架構,包括超大核 X2,大核 A710 與小核 A510。相比上一代架構,超大核、大核、小核分別是去年 X1、A78、A55 的繼承者。X2 與 A710 都是由 Arm Austin 設計團隊設計,屬於該微架構家族第四代產品。
至於小核,來自 Arm 劍橋設計團隊的全新設計。其前一代 A55 已經是四年前的產品,這一次小核重大升級, A510 的 IPC 提升 10%,實力堪比 2017 年的旗艦核心 A73。
天璣 9000,正好踩在最新公版架構與最新制程的節點上,此時釋出既擁有最先進的製程,也擁有僅次於蘋果的最新公版架構。在釋出會上,聯發科表示天璣 9000 晶片 SPECint2006 跑分比安卓旗艦晶片高 35%,GB5 單核跑分高 10%。
如今,最好的安卓旗艦晶片是高通驍龍 888,假設聯發科所謂的安卓旗艦晶片就是驍龍 888,那麼天璣 9000 將超越驍龍 888,成為最強安卓晶片。
當然,超越高通 888 並不是天璣 9000 的終點,在釋出會上聯發科還展示多核跑分與 2021 旗艦晶片持平,遠超 2020 旗艦晶片與安卓旗艦晶片。按照引數推算,2021 旗艦晶片應該就是蘋果 A15,2020 旗艦晶片為蘋果 A14,安卓旗艦晶片則為高通驍龍 888。如果以上資料屬實,那麼天璣 9000 將一舉超過 A14 與驍龍 888,與蘋果 A15 比肩。
此前,安卓旗艦晶片與蘋果 A 系列晶片差距大約為兩年,如果天璣 9000 資料屬實,那麼安卓旗艦晶片首次追平蘋果旗艦晶片。以此推算,安卓旗艦手機在效能上也有機會追上 iPhone。當然,這一切都只是紙面資料,具體效果還要等天璣 9000 晶片正式發售之後才能得出。
手機 Soc 晶片除了 CPU 部分,還有 GPU、APU、基帶等模組。GPU 部分,天璣 9000 採用十核 Mali-G710 設計,同樣是全球首發。由於 IPC 的改進,效能比安卓旗艦產品(驍龍888)提升 35%,能耗效率提升 60%。
換言之,這款產品做到了效能提升的同時還降低散熱,不會出現驍龍 888 發熱燙手的現象。在遊戲長期效能上,在開啟流行沙盒遊戲時,天璣 9000 整體幀率甚至優於 2021 旗艦晶片(A15)。當然安卓系統與 iOS 系統不同,解析度與執行細節也各有變化,該資料並不能真實反應遊戲效果。
考慮到臺積電製程工藝總是擁有最優秀的低功率與能耗控制,天璣 9000 的發熱與續航還是值得期待。
APU 部分,天璣 9000 搭載聯發科第五代APU,效能和能效比都提升了 400%。在測試中,AI 峰值效能超越谷歌自研 Tensor16%,比安卓旗艦晶片高出更多。此外,天璣 9000 還是第一個使用 LPDDR5X 的產品,最高支援 8533Mbps,配上 6MB 系統快取,足以讓晶片效能最大程度釋放。
跑分沒輸過,體驗沒贏過?
製程、架構、GPU、APU、系統快取,天璣 9000 幾乎在所有領域都做到了極致,若不出意外將成為跨時代的安卓旗艦晶片。
▲ Helio X30
然而,聯發科的黑歷史不禁讓人心存疑惑。四年前,聯發科釋出 Helio X30,最先進的 10nm 製程,最先進的 Arm 公版架構,一切都是熟悉的模樣。公版 A73 2。8GHz、四個A53 2。3GHz、四個A35 2。0GHz,聯發科第一次祭出十核架構,每一個核心頻率都非常高。最後,擁有天時地利的聯發科卻玩砸了,不僅硬實力比不過驍龍 835、麒麟 970,還落得個“一核有難九核圍觀”的名聲。
▲ 高通 8 Gen 1
釋出會跑分高,實際體驗卻不如高通,成為聯發科晶片的通病。因此,聯發科也被網友戲稱為“跑分沒輸過,體驗沒贏過”。當然,今時不同往日,聯發科如今採用臺積電 4nm 製程,屬於成熟工藝。而高通驍龍 888 採用三星 5nm 工藝,下一代高通 8 Gen 1 採用三星 4nm 工藝。考慮到驍龍 888 難以忍受的發熱狀況,天璣 9000 還是很容易實現彎道超越。也許,天璣 9000 是聯發科證明自己的機會,從此擺脫體驗沒贏過的惡名。
比製程、比架構、比跑分,一切都基於直面引數。明年初,搭載天璣 9000 與高通 8 Gen 1 晶片的手機將陸續釋出,屆時我們可以實際對比測試。天璣 9000 能否一戰封神,結果也將水落石出。
圖源:pixabay、谷歌、聯發科官網