小米10首发骁龙865技术详解:2020年安卓最强平台是如何炼成的?

2020-02-09 16:40:22 5点赞 6收藏 28评论

【dogkeji-科技犬】

小米刚刚发布了《骁龙865:2020年安卓最强平台》文章,具体原文如下:

小米10首发骁龙865技术详解:2020年安卓最强平台是如何炼成的?

万众期待的2020年“开年旗舰”——小米10系列将于2月13日正式和大家见面,作为小米10系列的“大脑”,骁龙865几乎可以说是安卓阵营2020年的最强旗舰平台。

参数对比

首先我们看一下骁龙865在核心参数上和骁龙855的区别。众所周知,对于手机的SoC,跟绝对性能相关的有“三大件”即CPU、GPU以及内存的支持,骁龙865在这几方面都有明显的提升。

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除了CPU和GPU的升级,骁龙865也是首批支持LPDDR5的SoC(同时兼容LPDDR4x),小米10也全系标配了LPDDR5。骁龙865的制程工艺也要比骁龙855更先进,虽然两者都是7nm,不过骁龙865升级到了新的7nm(N7P)。

CPU:全新A77架构,性能提升25%

先从CPU的角度看,虽然在超大核、大核以及小核的频率上,它都和过去的骁龙855没有区别,但是骁龙865的超大核以及大核都基于Cortex-A77深度定制,这也是Android阵营如今最强大的CPU内核,同时也是ARM的最新产品。相比骁龙855以及市面上主流中高端产品使用的Cortex-A76,在单核性能上要强上很多。除此之外,骁龙865还拥有骁龙855两倍的共享L3缓存。

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我们看看来自ARM的官方数据,在同制程和同频率的情况下,Cortex-A77相比Cortex-A76有着20%的性能提升。而骁龙865恰好和骁龙855是频率相同的,加上制程上的优势,可见骁龙865的超大核和大核在绝对性能上相比骁龙855会有20%以上的提升,这性能提升幅度是很可观的。

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为什么基于A77的Kryo 585 CPU能有这么大提升呢?A77相对于A76在微架构的提升是全方位的,包括:1.第一个具有多条分支指令执行单元的ARMCPU,分支指令执行单元是A76的两倍;2.分支预测带宽翻倍;3.分支目标缓冲区增加33%;4.指令分发带宽增加50%;5.乱序执行窗口增加25%;6.增加第4个ALU。

简单来说,假设A77是一家快递公司:

分支目标缓冲区、分支预测带宽这些的增加就好比仓库面积增加。仓库面积增加存储的包裹就越多;

指令分发带宽,乱序执行窗口就好比是仓库的自动分拣机器人,自动分拣机器人越多就能加快包裹的处理速度,分配到特定的快递小哥;

而分支指令执行单元和ALU就是我们的快递小哥。快递小哥越多,送出的快递就越快到达咱们手里。

通过这些底层提升, Kryo 585天生就比A76更快更高效,是近些年移动处理器演进过程中的一次重大革新。

小米10首发骁龙865技术详解:2020年安卓最强平台是如何炼成的?

小米10首发骁龙865技术详解:2020年安卓最强平台是如何炼成的?

只讨论理论性能,大家对小米10的CPU性能可能还没有太深刻的概念,直接看针对CPU的性能跑分。Geekbench 5是Geekbench的最新版本,相对于Geekbench 4.X,它的压力更大,而且在评判标准上更为客观,可以更公正地反映一台手机的CPU性能,小米10使用的骁龙865无论是单核还是多核性能,都毫无疑问领跑Android阵营,相比前代的骁龙855/855+,有着显著的提升。相比同频的骁龙855,有25%左右的单核提升,29%的多核提升。

GPU:仍旧是最强的图形处理器

随着手机游戏的快速发展,高画质、高帧数的大型游戏对手机的整体性能尤其是图形处理性能提出了更高的要求。高通的旗舰SoC在这方面一直都是行业的佼佼者,而小米10使用的骁龙865则更进一步,使用了Adreno 650图形处理器。

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虽然频率上几乎没有提升(Adreno 650频率为587MHz),但是从Adreno 640升级到Adreno 650的图形性能增幅还是很可观的。高通官方宣称,它有着25%图形性能提升,35%的能效提升。这也为小米10系列的游戏性能提供了坚实的基础。

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GPU性能的提升主要因为Adreno650装备了1.5倍渲染管线(增加50%渲染管线),和1.5倍像素处理单元(增加50% 像素单元),Adreno 650 GPU还额外增加了8bit定点运算加速单元,并首次搭载Adreno NNDirect 运算库(包含OpenCL ML, Vulkan ML库),为AI加速提供强大算力支持。

Adreno 650新增10-bit HDR的游戏支持,在绝地求生国际版上已经支持相关的特效开启,还加入了Game Color Plus的视觉增强功能,不需要修改游戏代码,即可改善游戏画质。可见Adreno 650除了性能的提升,在画质、周边支持方面都有巨大进步。

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我们在大版本Android升级以后,往往会看到GPU驱动版本的更新,部分的GPU获得新驱动后甚至会带来不小的性能提升。不过由于不同厂家开发进度有差别,有些机型也许没有第一时间升级最新的GPU驱动,这个时候用户也许就会羡慕一些率先获得新版本的机型。为了解决这个问题,高通和谷歌独家合作,开发了针对Adreno 650的驱动在线更新功能,用户可以直接在软件市场手动升级最新版本的Adreno GPU驱动,小米10当然也支持这个功能。

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同样,我们也使用一些客观跑分场景,测试一下Adreno650的性能。在GFXBench的离屏测试中,虽然频率“只有”587MHz,骁龙865的GPU性能依然比频率达到675MHz的骁龙855+明显高出一个档次,由此可见Adreno 650的同频性能有比较大的提升,相比竞品,骁龙865的图形性能也有着绝对的优势。

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而到了压力更大的GFXBench 5.0测试场景,情况和上面几个旧场景类似,骁龙865同样可以称霸Android阵营。

拍照:4倍单位处理像素数量

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如今手机的拍照性能越来越强,高像素、多摄、多焦段摄像头成为了发展方向,这对手机的ISP性能提出了新的要求。骁龙865全新的Spectra 480,每秒可处理20亿像素,支持4K HDR视频同时进行64MP照片的拍摄。强大的ISP能让手机在108Mp模式、HDR以及夜景模式下依然有快速的成像速度,这对于手机的拍照体验是至关重要的。

Spectra 480在一个时钟周期同时处理4个像素,而一般的ISP只能处理1个。新的ISP拥有专用的降噪模块,且带有运动补偿的功能。骁龙865的手机在视频拍摄的时候降低16%功耗, 18%纹理提升,又可以多处理40%的像素。除此之外,骁龙865还支持可以保存更多图像信息的HEIF格式,它比传统的格式更高效,甚至支持保存景深信息。

AI性能:性能翻倍 ,算力达15TOPS

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随着我们手机变得越来越“智能”,强大的AI性能也是一台旗舰手机不可或缺的特性,依靠高通最新的异构计算引擎(第五代AI Engine),小米10的骁龙865的AI性能是骁龙855的两倍以上。更强的AI性能,可以让小米10在视频虚化、图像识别、拍照自动场景优化以及语音识别等各种场景中有更出色的体验,也为将来融入更多AI运算的应用做好充足的准备。

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为了更好地发挥骁龙865的性能,小米10也首发了美光和三星的LPDDR5内存颗粒,小米10全系标配LPDDR5,而且是8G容量起步。频率提升至2750MHz,带宽相比以前的LPDDR4x的2133MHz要强29%,带宽达到了44GB/s,与此同时还能实现游戏场景中整机约20%功耗降低。

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5G网络是手机行业当下最热门的话题之一,而随着局域网宽带的进一步提升以及越来越多的接入设备,Wi-Fi技术的升级也是当务之急。Wi-Fi 6(802.11ax)的出现就很好地解决了用户在宽带以及多设备连接的问题,它相比手机上常见802.11ac有着更高的宽带(骁龙865的理论峰值为1774Mbps,常见手机是833Mbps),而且能更好地满足多设备连接的需求。小米10同样支持Wi-Fi 6技术,这得益于骁龙865配套的FastConnect 6800子系统,它也是一个综合了Wi-Fi 6、蓝牙5.1以及aptX蓝牙编解码的系统。

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