Exynos和Snapdragon之间的对话！三星Galaxy S20 Ultra功耗体验

之前，我给大家带来了一篇基于三星Galaxy S20 Ultra的深度体验，展示了这款手机的一些卓越的性能和能效统计数据。从那时起，我就滋生了一个全新选题，那就是来体验一下关于手机的最大话题：电池使用时长。

三星新推出的120Hz刷新模式相当耗电，这改变了今年旗舰的电池使用时长公式。除此之外，让我再次看到了基于Exynos和Snapdragon的手机之间的一些相当大的差异，所以我写出了一个初步的电池测试结果并分析情况。

非常昂贵的120Hz模式，功率全面下降

三星Galaxy S20系列的一个突出卖点是新的120Hz屏幕显示模式。三星今年推出的全新高刷新率，毫无凝问是这款旗舰的杀手级功能，在性能以及带来的流畅性方面，这是可以说是一种非常舒适的体验，现阶段也只有极少数手机能够和它竞争。

为了实现高刷性能，三星可以说是迫不得已在手机功耗方面做出巨大牺牲。虽然三星成功地实现了120Hz模式，没有借助任何附加的硬件，如SoC和显示控制器IC之间的额外MIPI接口，所以，这也是为什么它被限制在1080p 120Hz的原因，在120Hz模式下，实际电源管理和功耗方面，好像没有太多优化。

在Snapdragon和Exynos手机上，显示驱动程序中都有证据表明硬件支持某种VRR（可变刷新率），这个VRR实现到底代表了什么，我目前还没有进一步的了解，但它到底不是“真正的”VRR模式，至少在当前的软件中没有展现出来。三星屏幕这次可以设置4种不同的刷新率：48Hz、60Hz、96Hz和120Hz。看上去，这个VRR实现有可能在这些模式之间切换？

但是也有证据表明软件堆料还没有完成，但是好像三星已经计划了某种自适应的120Hz模式，但目前还没有激活，手机只是一直保持在120Hz。

这里让人担忧的一点是，120Hz模式有相当大的功率影响，不管是屏幕显示的内容怎么样，它始终处于活动状态。举个例子，我们看到了使用Exynos 990的S20 Ultra的基线功率。两个突出显示区域都在一个静态黑屏上，两个模式之间存在巨大的约184mW差异。184mW看上去可能不算多，但考虑到这是手机的基本功耗，只要你打开屏幕，它就会在整个电池过程中增加相当多的能量。

在我手头拥有的手机上，不管是在Exynos 990 S20 Ultra，还是Snapdragon 865 S20 Ultra上，都存在60和120Hz模式之间的增量。

除了120Hz模式对手机基本功耗有着很大影响之外，我还发现即使在60Hz模式下，手机的功耗也会有较大的下降。根据对S20 Ultra的测量，Exynos 990与上一代Exynos 9820为芯片的S10+相比要差40-100mW左右。

其实让人更担忧的是，一开始让我对S20系列不感冒的是，S20 Ultra上的Snapdragon 865的基本功耗数字甚至更可怕，显示出与Snapdragon 855 S10+相比约150mW的性能下降。

这里有一个很有意思的地方，在尺度上，Exynos 990 S20 Ultra明显领先于Snapdragon 865 S20 Ultra。我不知道是什么原因，不知道是因为手机的变型更加优化，还是仅仅是SOC的硬件特性（Snapdragon 865有一个4MB的CPU L3一直通电，而Exynos 990只有1MB）。

我还把华硕ROG Phone II也放进来对比，展示了120Hz对这款手机的影响，纯静态黑屏上也出现了类似的大幅降级。

电池使用时长

Galaxy S20 Ultra配备了5000毫安时的电池，比Galaxy S10+的4100毫安时增加了22%，但它也配备了更大的屏幕，我们已经看到，基本功耗确实降低了很多，特别是在120Hz模式下。Galaxy S20+ 4500mAh电池比S10+大9.7%，但屏幕也更高。

需要说明的是，我已经看到Snapdragon865拥有非常好的计算效率，这应该可以帮我更好的测试的S20 Ultra的变化。从数据看起来SLSI根本没有提高M5核的能效，导致和Snapdragon 865的A77核相比，能效不足100%。芯片的A76核虽然在效率上领先于M5核，但也远远落后于Snapdragon 865的中间A77核。

使用设备的“高性能”操作模式

在FHD 60Hz和120Hz模式下完成以下电池使用时长图。对于后者，我确实注意到今年的S20，这种模式似乎是一个更大的功耗打击，特别是在Exynos 990手机的变种上，这在S10系列中并不十分普遍。我在“优化”模式下重新进行电池测试，防止出现重大差异。

在网络测试中，我从Snapdragon 865 Galaxy S20 Ultra开始。在60Hz模式下，这款手机的使用使用时长达到了我在三星旗舰上看到的最高水平，SoC和5000mAh电池的功率效率能够将这款手机领先Snapdragon 855 S10+一个多小时，就算是在手机的基本功耗降低的情况下，SoC的高功率效率好像也可以弥补这一点。

我将手机切换到120Hz模式，导致20%的电量损失。这里的降级是高刷新率显示中最惨的，相当于华硕ROG Phone II在60和120Hz模式之间切换时的表现。

Exynos 990 Galaxy S20 Ultra落后于它的Snapdragon 865兄弟。在60Hz和120Hz的测试结果中分别落后13%和11%。虽然没有太大的区别，但足够让这款S20 Ultra的变化落后于S10+的电池电量数据。

带有Exynos 990的S20+进一步降低了S20 Ultra的电池使用时长数字10-13%。在这里，我看到了S10+和S20+之间的代际差异，这种芯片组的手机变种是相当令人失望的。就算电池体积增大10%，与基于Exynos 9820的S10+相比，S20+的电池使用时长也会降低15%。120Hz模式的电池使用时长损失与我在其他手机上看到的差不多，为20%。在绝对电池使用时长数据中，120Hz模式下的S20+接近我认为2020年旗舰手机相当惨的数字，因此在我的测试中，这个数字低于9小时。

PCMark的电池电量测试，比我的web测试计算量更大，混合了一些更重的CPU和GPU工作负载。

Snapdragon 865 S20 Ultra在60和120Hz两种模式下都表现出色，结果都达到了我预期的效果，而120Hz模式的25%降级确实让人有些意外。从绝对数来看，这是一个非常好的表现。

去年，60赫兹模式的Exynos S20+在几分钟内就与S10+保持一致。这个结果虽然不惨，但我觉得它会比Snapdragon S20+差一点（我这没有这种变化）。

在120Hz模式下，S20+和S20 Ultra的Exynos变化都表现出了电池使用时长不太友好的数据。对于S20 Ultra，Exynos的变化在这里落后于Snapdragon单元高达27%，这都可能是由于Exynos SoC的巨大功率效率不足。跟当时的Exynos 9810 S9系列差不多。

我注意到Exynos 990手机与Snapdragon 865相比，在“高性能”方面的功率冲击更大，所以我在“优化”模式下运行这些数据，来检查是否有任何主要变化。

三星的120Hz模式是一个非常耗电的模式，反正我是不喜欢通过提高刷新率来损耗电量这样的优化，大家应该也不太喜欢。虽然这款手机带来的性能和流畅性都表现的非常好，但是根据使用情况来看，平均电池使用时长会受到20-25%的功耗影响。由于手机的基础功耗增加，使用高亮度手机的人，将看到较少的百分比降低，而那些喜欢低亮度的人将体会到较大的降低。

最后想说的是，今年的Exynos 990升级与Snapdragon 865升级相比看起来不太对劲。虽然去年三星在电池使用时长方面成功展示了Exynos 9820和Snapdragon 855的大致相当，但今年，两者的电池使用时长差距再次非常明显。但是很明显的一件事是，三星的SoC和CPU内核落后了很多。