《旗艦芯片趨勢》白皮書 聯(lián)發(fā)科天璣9000重新定義2022旗艦芯片

　　在過去的一年中，用戶對于旗艦手機的體驗要求日益提升，到底什么樣的產(chǎn)品才是用戶希望看到的呢?前一陣子，調研機構Counterpoint發(fā)布了《5G旗艦智能手機芯片發(fā)展趨勢》白皮書。其中對5G旗艦手機和芯片市場進行了總結和展望，同時在報告中指出，5G時代聯(lián)發(fā)科已經(jīng)成為了全球市場占有率第一的芯片品牌。

　　產(chǎn)業(yè)鏈資源優(yōu)勢與先進自研技術結合

　　既然白皮書的內容是面向旗艦手機芯片，那么旗艦芯片最底層的新標準是什么呢?4nm制程+Armv9架構。白皮書指出：“新CPU框架是Armv9，采用最先進的X2/A710/A510內核，性能顯著提升。基于Armv9設計的新一代大核Cortex-A710 就不需再強調其具有最優(yōu)的性能表現(xiàn)，而是更著重強調性能平衡、低能耗和合理的晶圓面積。”

　　Counterpoint半導體的研究總監(jiān)蓋欣山表示，天璣5G旗艦是業(yè)內首個采用臺積電4納米工藝和armv9架構的芯片產(chǎn)品, 這得益于聯(lián)發(fā)科的產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢。

　　天璣9000充分借助聯(lián)發(fā)科產(chǎn)業(yè)鏈資源優(yōu)勢,芯片天生“底子”硬(圖片來自網(wǎng)絡)

　　這里值得一提的是，Counterpoint白皮書著重指出了A710這顆大核的重要性，天璣9000在A710大核的主頻上為用戶呈現(xiàn)了高達2.85GHz的最佳狀態(tài)，完爆同級別所有安卓旗艦芯片。可以說天璣9000的A710是目前的最強大核。

　　實際上，天璣9000還提供了PC等級的緩存設計，在Armv9下結合了安卓旗艦最大的8MB L3和6MB系統(tǒng)級緩存，這樣的超大容量緩存組合可以幫助CPU和芯片內其他IP釋放更強的性能。這方面，Counterpoint在白皮書中對旗艦芯片的緩存發(fā)表了觀點：CPU的高速緩存越來越大，嵌入式高速緩存存儲器可以顯著提高SoC的性能和系統(tǒng)的響應速度。

　　那么，強調性能平衡、低能耗和合理的晶圓面積如何實現(xiàn)呢?首先基于臺積電4nm，該工藝是2022年旗艦芯片工藝的最佳方案。此外非常重要的是，聯(lián)發(fā)科通過自家的“全局能效優(yōu)化技術”可以全方位覆蓋不同 IP 模塊，優(yōu)化全場景功耗，是旗艦芯片低功耗的最優(yōu)解。

　　天璣9000支持全局能效優(yōu)化技術,先進自研技術全方位降低功耗(圖片來自網(wǎng)絡)

　　Counterpoint指出，長期與Arm和臺積電等產(chǎn)業(yè)伙伴合作，聯(lián)發(fā)科正在引領移動芯片技術進入下一個探索階段。而對于對旗艦芯片功耗至關重要全局能效優(yōu)化技術，如媒體所言，天璣9000采用了目前業(yè)內一系列最先進的架構、設計、技術、制程，但是到了這一步，所涉及的還僅僅只是硬件的原始設計，而將這些先進的原始設計真正“轉化”為在實際應用中高性能、低功耗表現(xiàn)的，是聯(lián)發(fā)科的全局能效優(yōu)化技術。

　　長期與頂級產(chǎn)業(yè)伙伴合作,聯(lián)發(fā)科正在引領移動芯片技術進入下一個探索階段

　　推動行業(yè)規(guī)格升級，讓旗艦沒有短板

　　在內存方面，LPDDR5X毫無疑問將成為旗艦芯片的新標準，三星和美光前不久都有官宣。對此，Counterpoint做出判斷：高端智能手機的ARM SoC的內存架構是區(qū)別于競爭者的重要關鍵特征。此外，LPDDR5X還可以減少發(fā)熱和系統(tǒng)功耗，將在2022年開始成為高端移動設備的新標配。

　　同時，Counterpoint還表示LPDDR5X可以極大的提升設備的性能，如手機、平板在游戲、拍攝和直播等應用場景。聯(lián)發(fā)科率先推出支持LPDDR5X內存標準的天璣9000，并已完成和美光的驗證，與上一代相比，帶寬可增加36%，延遲降低20%。分析師指出，AI、AR/VR等新應用將依賴更快的速度，LPDDR5X內存將成為2022年旗艦手機必不可少的核心規(guī)格。

　　性能更出色的LPDDR5X內存是2022旗艦手機標配(圖片來自網(wǎng)絡)

　　這意味著搭載天璣9000的旗艦手機可以使用更高速的LPDDR5X，目前僅有天璣旗艦支持，這極大的提升了App的運行速度，讓旗艦速度沒有短板。

　　高能效AI賦能先進ISP，引領計算攝影發(fā)展

　　在Counterpoint發(fā)布的白皮書中，可以看到旗艦手機影像方面未來的趨勢。分析師表示：作為智能手機中非常重要的一部分，芯片提供商在推出新的SoC前總是投入許多資源在完善手機相機及多媒體表現(xiàn)上，尤其是在5G時代。他們專注在ISP以改善拍照功能、處理高分辨率的視頻以及實現(xiàn)多鏡頭拍照技術，AI同時也在背景處理中扮演不可或缺的角色。

　　作為面向旗艦市場的芯片，天璣9000搭載了最強的獨立AI處理器APU590，結合全新的AI Video視頻引擎，能夠有效降低視頻拍攝占用的帶寬，降低拍攝預覽延遲，提升旗艦機拍攝體驗。AI與ISP結合的另一大應用場景是降噪，在高速抓拍和暗光場景下，AI-NR 2.0智能降噪技術可實現(xiàn)更清晰、高更快的照片降噪效果。

　　AI+ISP將成為手機計算攝影主要趨勢(圖片來自網(wǎng)絡)

　　根據(jù)Counterpoint的智能手機SoC追蹤數(shù)據(jù)顯示，2020年，由專用人工智能專核的SoC驅動的智能手機比例預計約為35%，預計這一滲透率將在2023年提升至75%以上。我們知道，天璣9000搭載的APU590是獨立的AI處理器，相比上一代APU帶來400%的性能和能效提升。

　　在AI功耗方面，Counterpoint給出的結論是：人工智能功能運作的功耗應小于1W，如果超過這個數(shù)值，系統(tǒng)的性能就會受到影響。這與聯(lián)發(fā)科此前提出的“相比峰值AI算力，每瓦有效AI性能才是確保并提升用戶長時間穩(wěn)定體驗的關鍵指標”的觀點不謀而合。因此，大多數(shù)智能手機SoC設計公司都采用了專用的人工智能處理核心，如聯(lián)發(fā)科的APU和蘋果的NPU。

　　總體來說天璣9000這次在影像方面邁出了一大步， AI+ISP顯著提升了計算攝影所帶來的效果，將為各家旗艦手機在影像方面提供超強性能與低功耗表現(xiàn)。

　　迎接R16商用落地，持續(xù)升級5G優(yōu)質體驗

　　在5G無線通信技術升級方面，Counterpoint提出了兩大方向。其一是全球5G向SA(獨立組網(wǎng))網(wǎng)絡架構的加速升級，其二是最新的3GPP Release 16帶來增強的上行(UL)能力，以及面向終端側的全新的節(jié)電功能。

　　毋庸置疑，支持NSA和SA雙模，以及5G NR和4G LTE雙連接即EN-DC將繼續(xù)作為5G智能手機的必選功能。有了像天璣9000搭載的M80基帶對5G+4G和5G+5G雙卡雙待的支持，用戶可以更加靈活地選擇來自不同運營商的定向流量套餐，以及差異化的內容服務。在此基礎上，芯片平臺廠商如聯(lián)發(fā)科還實現(xiàn)了雙VoNR功能，即主副卡均可實現(xiàn)5G數(shù)據(jù)和語音并發(fā)，允許用戶選擇當前狀態(tài)更好的網(wǎng)絡進行5G高清通話。

　　支持全球主流5G頻段、大帶寬，以及DSS動態(tài)頻譜共享和多載波聚合技術將成為運營商、消費者對5G智能手機產(chǎn)品的基本訴求。在Counterpoint看來，聯(lián)發(fā)科的5G基帶M80能夠支持Sub-6的300MHz(3CC 300MHz，跨FDD和TDD頻段)頻譜聚合，峰值下行速度達到了7Gbps。作為旗艦芯片，其在5G速度方面表現(xiàn)十分出色。

　　符合3GPP R16標準的新一代5G基帶MediaTek M80 (圖片來自網(wǎng)絡)

　　在白皮書中，Counterpoint還提到了去年商用的5G R16標準，稱終端節(jié)能技術將會一直隨著5G標準的演進而不斷發(fā)展，而作為標準演進的重要推動者，5G移動芯片廠商也各展所長，不斷嘗試從芯片底層優(yōu)化5G終端產(chǎn)品的功耗。以聯(lián)發(fā)科 5G UltraSave 2.0為代表的最新省電技術，不僅全面支持Release 16引入的新特性，還支持網(wǎng)絡信號偵測和OTA內容判讀技術，可以根據(jù)網(wǎng)絡環(huán)境、數(shù)據(jù)傳輸質量以及業(yè)務需求的差異，動態(tài)調整電源配置，或是通過BWP(動態(tài)帶寬調控)技術將終端自行切換到低帶寬模式，以降低功耗。受益于網(wǎng)絡側和終端側的持續(xù)優(yōu)化，5G終端的續(xù)航能力將得到進一步改善。

　　值得一提的是，從Counterpoint最新公布的全球手機SoC市場數(shù)據(jù)來看，聯(lián)發(fā)科已經(jīng)第五次站在了市場份額榜首的位置，充分證明了自身實力。

　　Counterpoint發(fā)布全球手機SoC市場份額,聯(lián)發(fā)科連續(xù)五個季度第一(圖片來自網(wǎng)絡)

　　隨著Counterpoint《5G旗艦智能手機芯片發(fā)展趨勢》白皮書的發(fā)布，今年的5G旗艦手機芯片以及市場整體發(fā)展趨勢有了一個清晰的認知。聯(lián)發(fā)科攜天璣9000沖擊旗艦之路并不會停止，搭載天璣9000的旗艦新品預計會于今年第一季度和用戶見面，到時候就可以看到這些產(chǎn)品帶來的市場沖擊，用戶對于市場上不同旗艦芯片產(chǎn)品的出現(xiàn)也充滿了期待。市場需要不同的聲音，多元化的選擇才能促進市場正常的進步，相信今年的旗艦市場格局會隨天璣9000的道來而改變。