《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(jī)的體驗(yàn)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(diào)研機(jī)構(gòu)Counterpoint發(fā)布了《5G旗艦智能手機(jī)芯片發(fā)展趨勢》白皮書。其中對5G旗艦手機(jī)和芯片市場進(jìn)行了總結(jié)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(jìn)自研技術(shù)結(jié)合

　　既然白皮書的內(nèi)容是面向旗艦手機(jī)芯片，那么旗艦芯片最底層的新標(biāo)準(zhǔn)是什么呢?4nm制程+Armv9架構(gòu)。白皮書指出：“新CPU框架是Armv9，采用最先進(jìn)的X2/A710/A510內(nèi)核，性能顯著提升�；�于Armv9設(shè)計(jì)的新一代大核Cortex-A710 就不需再強(qiáng)調(diào)其具有最優(yōu)的性能表現(xiàn)，而是更著重強(qiáng)調(diào)性能平衡、低能耗和合理的晶圓面積。”

　　Counterpoint半導(dǎo)體的研究總監(jiān)蓋欣山表示，天璣5G旗艦是業(yè)內(nèi)首個采用臺積電4納米工藝和armv9架構(gòu)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(luò))

　　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(dá)2.85GHz的最佳狀態(tài)，完爆同級別所有安卓旗艦芯片�？梢哉f天璣9000的A710是目前的最強(qiáng)大核。

　　實(shí)際上，天璣9000還提供了PC等級的緩存設(shè)計(jì)，在Armv9下結(jié)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(nèi)其他IP釋放更強(qiáng)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(diǎn)：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(yīng)速度。

　　那么，強(qiáng)調(diào)性能平衡、低能耗和合理的晶圓面積如何實(shí)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(shù)”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(shù),先進(jìn)自研技術(shù)全方位降低功耗(圖片來自網(wǎng)絡(luò))

　　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(lǐng)移動芯片技術(shù)進(jìn)入下一個探索階段。而對于對旗艦芯片功耗至關(guān)重要全局能效優(yōu)化技術(shù)，如媒體所言，天璣9000采用了目前業(yè)內(nèi)一系列最先進(jìn)的架構(gòu)、設(shè)計(jì)、技術(shù)、制程，但是到了這一步，所涉及的還僅僅只是硬件的原始設(shè)計(jì)，而將這些先進(jìn)的原始設(shè)計(jì)真正“轉(zhuǎn)化”為在實(shí)際應(yīng)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(shù)。

　　長期與頂級產(chǎn)業(yè)伙伴合作,聯(lián)發(fā)科正在引領(lǐng)移動芯片技術(shù)進(jìn)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(nèi)存方面，LPDDR5X毫無疑問將成為旗艦芯片的新標(biāo)準(zhǔn)，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(jī)的ARM SoC的內(nèi)存架構(gòu)是區(qū)別于競爭者的重要關(guān)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(shè)備的新標(biāo)配。

　　同時，Counterpoint還表示LPDDR5X可以極大的提升設(shè)備的性能，如手機(jī)、平板在游戲、拍攝和直播等應(yīng)用場景。聯(lián)發(fā)科率先推出支持LPDDR5X內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)的天璣9000，并已完成和美光的驗(yàn)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(yīng)用將依賴更快的速度，LPDDR5X內(nèi)存將成為2022年旗艦手機(jī)必不可少的核心規(guī)格。

　　性能更出色的LPDDR5X內(nèi)存是2022旗艦手機(jī)標(biāo)配(圖片來自網(wǎng)絡(luò))

　　這意味著搭載天璣9000的旗艦手機(jī)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(yùn)行速度，讓旗艦速度沒有短板。

　　高能效AI賦能先進(jìn)ISP，引領(lǐng)計(jì)算攝影發(fā)展

　　在Counterpoint發(fā)布的白皮書中，可以看到旗艦手機(jī)影像方面未來的趨勢。分析師表示：作為智能手機(jī)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(jī)相機(jī)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(shí)現(xiàn)多鏡頭拍照技術(shù)，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(qiáng)的獨(dú)立AI處理器APU590，結(jié)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(yù)覽延遲，提升旗艦機(jī)拍攝體驗(yàn)。AI與ISP結(jié)合的另一大應(yīng)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(shù)可實(shí)現(xiàn)更清晰、高更快的照片降噪效果。

　　AI+ISP將成為手機(jī)計(jì)算攝影主要趨勢(圖片來自網(wǎng)絡(luò))

　　根據(jù)Counterpoint的智能手機(jī)SoC追蹤數(shù)據(jù)顯示，2020年，由專用人工智能專核的SoC驅(qū)動的智能手機(jī)比例預(yù)計(jì)約為35%，預(yù)計(jì)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(dú)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(jié)論是：人工智能功能運(yùn)作的功耗應(yīng)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A(chǔ)I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(yàn)的關(guān)鍵指標(biāo)”的觀點(diǎn)不謀而合。因此，大多數(shù)智能手機(jī)SoC設(shè)計(jì)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(jì)算攝影所帶來的效果，將為各家旗艦手機(jī)在影像方面提供超強(qiáng)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(zhì)體驗(yàn)

　　在5G無線通信技術(shù)升級方面，Counterpoint提出了兩大方向。其一是全球5G向SA(獨(dú)立組網(wǎng))網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的加速升級，其二是最新的3GPP Release 16帶來增強(qiáng)的上行(UL)能力，以及面向終端側(cè)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(jī)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(yùn)營商的定向流量套餐，以及差異化的內(nèi)容服務(wù)。在此基礎(chǔ)上，芯片平臺廠商如聯(lián)發(fā)科還實(shí)現(xiàn)了雙VoNR功能，即主副卡均可實(shí)現(xiàn)5G數(shù)據(jù)和語音并發(fā)，允許用戶選擇當(dāng)前狀態(tài)更好的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)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(shù)將成為運(yùn)營商、消費(fèi)者對5G智能手機(jī)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(dá)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(biāo)準(zhǔn)的新一代5G基帶MediaTek M80 (圖片來自網(wǎng)絡(luò))

　　在白皮書中，Counterpoint還提到了去年商用的5G R16標(biāo)準(zhǔn)，稱終端節(jié)能技術(shù)將會一直隨著5G標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)而不斷發(fā)展，而作為標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)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(shù)，不僅全面支持Release 16引入的新特性，還支持網(wǎng)絡(luò)信號偵測和OTA內(nèi)容判讀技術(shù)，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量以及業(yè)務(wù)需求的差異，動態(tài)調(diào)整電源配置，或是通過BWP(動態(tài)帶寬調(diào)控)技術(shù)將終端自行切換到低帶寬模式，以降低功耗。受益于網(wǎng)絡(luò)側(cè)和終端側(cè)的持續(xù)優(yōu)化，5G終端的續(xù)航能力將得到進(jìn)一步改善。

　　值得一提的是，從Counterpoint最新公布的全球手機(jī)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(shí)力。

　　Counterpoint發(fā)布全球手機(jī)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(luò))

　　隨著Counterpoint《5G旗艦智能手機(jī)芯片發(fā)展趨勢》白皮書的發(fā)布，今年的5G旗艦手機(jī)芯片以及市場整體發(fā)展趨勢有了一個清晰的認(rèn)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(yù)計(jì)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(jìn)市場正常的進(jìn)步，相信今年的旗艦市場格局會隨天璣9000的道來而改變。