智能手機(jī) SoC 告別“摩爾定律”？

　　對(duì)數(shù)碼圈有所了解的人應(yīng)該知道，如今手機(jī)銷量高速增長(zhǎng)的階段已經(jīng)過(guò)去，整個(gè)市場(chǎng)也從增量市場(chǎng)階段進(jìn)入了存量市場(chǎng)階段，各家廠商迫切需要靠創(chuàng)新來(lái)吸引消費(fèi)者。而在諸多手機(jī)配置中，除了不斷變換的屏幕形態(tài)、不斷增加的鏡頭數(shù)量、不斷增長(zhǎng)的續(xù)航時(shí)間以外，最能夠吸引消費(fèi)者的還是處理器上的變化。

　　正因如此，在過(guò)去短短三個(gè)月內(nèi)，各大手機(jī)處理器廠商紛紛推出自己用以搶占下半年市場(chǎng)的旗艦級(jí)處理器。先是高通和聯(lián)發(fā)科，幾乎在同一時(shí)間發(fā)布驍龍 8+ Gen1 以及天璣 9000+，隨后蘋果推出了新一代旗艦處理器 A16 Bionic，而國(guó)產(chǎn)廠商紫光展銳也計(jì)劃在近期推出新一代 5G 處理器。

　　近日，微博數(shù)碼博主 @數(shù)碼閑聊站曝光了有關(guān)下一代高通旗艦處理器的消息。據(jù)悉，因?yàn)槔^續(xù)沿用臺(tái)積電 4nm 制程工藝的緣故，明年的高通旗艦芯片 SM8550 并不會(huì)像今年一樣出現(xiàn)半年大更新的情況，而且所謂的 Plus 版本預(yù)計(jì)也是在原芯片的基礎(chǔ)上進(jìn)行了超頻。

　　不得不說(shuō)，我們現(xiàn)在對(duì)于這種迭代高端 CPU" 擠牙膏 " 的情況似乎已經(jīng)見(jiàn)怪不怪了，蘋果前天晚上發(fā)布的 A16 Bionic 芯片剛剛被曝出性能提升微乎其微的消息，高通更是歷經(jīng)了從驍龍 865 到驍龍 8 Gen1 之間三代旗艦迭代升級(jí)卻帶不來(lái)體驗(yàn)升級(jí)的情況。問(wèn)題來(lái)了，這些手機(jī)處理器廠商到底出了什么問(wèn)題?" 擠牙膏 " 真的會(huì)成為日后的常態(tài)嗎?

　　" 擠牙膏 " 的 CPU

　　雖然聽(tīng)起來(lái)很矛盾，但是聽(tīng)到 " 擠牙膏 " 和 " 高性能 " 時(shí)，很多人腦海里面浮現(xiàn)出來(lái)的可能是同一個(gè)名字——蘋果。

　　在前段時(shí)間舉行的新品發(fā)布會(huì)上，蘋果為我們帶來(lái)了 iPhone 15 Pro 系列以及全新的蘋果 A16 Bionic 芯片。根據(jù)蘋果官方介紹，A16 Bionic 芯片采用臺(tái)積電 4nm 制程工藝打造，依然采用 2* 性能核 +4* 能效核的 CPU 架構(gòu)，依然是 5 核 GPU，得益于制程改進(jìn)，密度略微提升，集成了 160 億晶體管(較前代多 10 億)。

　　(圖源：蘋果發(fā)布會(huì))

　　蘋果官方表示 A16 Bionic 是有史以來(lái)最快的手機(jī)處理器，不僅 CPU 處理性能比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手產(chǎn)品高出 40%，而且 AI 引擎算力也從 15.8 萬(wàn)億次提升到了 17 萬(wàn)億次。奇怪的是，蘋果在發(fā)布會(huì)上對(duì)比的自家產(chǎn)品并非 A15 處理器，而是三年前的 A13 處理器。如果真的提升巨大，那么這樣的對(duì)比方式顯然不符合常理。

　　不幸的是，iPhone 14 Pro 的首個(gè)跑分證實(shí)了我們的猜想——蘋果又在 " 擠牙膏 " 了。根據(jù) GeekBench 5 數(shù)據(jù)庫(kù)顯示，A16 Bionic 在測(cè)試中跑出了單核 1879、多核 4664 的成績(jī)。以 A15 處理器的典型成績(jī)單核 1722、多核 4674 作為對(duì)比，A16 的單核跑分僅提升 9%，多核甚至下滑了，這也是我們第一次前瞻 A16 處理器的真實(shí)性能實(shí)力。

　　(圖源：推特)

　　不可否認(rèn)，即便 A16 Bionic 只是原地踏步，蘋果自研芯片在性能和能效上依然遠(yuǎn)超目前市面上的安卓旗艦處理器，單核跑分對(duì)比驍龍 8+ Gen1、天璣 9000+ 領(lǐng)先幅度高達(dá) 40%，多核領(lǐng)先幅度也有兩位數(shù)的差距。但是對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，每年換新但是處理器性能卻沒(méi)有變化，心里多少有些難受。

　　當(dāng)然，這種情況并不是蘋果的特殊情況。以高通為例，近三年時(shí)間里，高通先后發(fā)布了包含驍龍 865、驍龍 870、驍龍 888、驍龍 888 Plus、驍龍 8 Gen1 在內(nèi)的多款旗艦芯片，這幾款產(chǎn)品的 CPU 性能差距基本是在伯仲之間，距離蘋果 A14 處理器依然有很大差距。

　　(圖源：雷科技自制)

　　此外，高通還在近日發(fā)布了中低端新品——驍龍 6 Gen1 和驍龍 4 Gen1，其中驍龍 4 Gen1 采用 6nm 制程工藝，搭載 2*2.0GHz A78 大核 +6*1.8GHz A55 小核;驍龍 6 Gen1 采用 4nm 工藝，搭載 4*2.2GHz A78 大核 +4*1.8GHz A55 小核，前者性能接近驍龍 765G，后者性能接近驍龍 778G。

　　這牙膏擠的，只能說(shuō)建議高通和高露潔聯(lián)名。

　　當(dāng)然，除了性能擠牙膏外，近些年的高通還有一個(gè)問(wèn)題——那就是能耗高。幸好，在更換了技術(shù)上更為成熟的臺(tái)積電 4nm 制程工藝后，現(xiàn)在的驍龍 8+ Gen1 終于能夠發(fā)揮出完整的性能表現(xiàn)。只是在缺少制程福利后，驍龍 8 Gen2 是否還能擁有這樣立竿見(jiàn)影的提升，目前還是未知之?dāng)?shù)。

　　遭遇瓶頸的原因

　　事實(shí)上，目前手機(jī)行業(yè)遇到的性能瓶頸，在傳統(tǒng) PC 行業(yè)早已經(jīng)歷了無(wú)數(shù)次。在我看來(lái)，未來(lái)至少一兩年時(shí)間里，CPU 和 GPU 在手機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用將進(jìn)入一個(gè)瓶頸時(shí)期，很難再有新的突飛猛進(jìn)。至于手機(jī) CPU 進(jìn)入瓶頸時(shí)期的最主要原因，個(gè)人認(rèn)為有以下三點(diǎn)：

　　其一，芯片制程福利來(lái)到瓶頸期。對(duì)處理器來(lái)說(shuō)，即便架構(gòu)不變，只要能持續(xù)增加晶體管數(shù)量就能提升性能，而新的制程工藝就可以在晶片面積不變的前提下增加晶體管數(shù)量。2015 至 2020 年間，芯片制程工藝從 28nm 一路進(jìn)步到 5nm，由此帶來(lái)的性能提升也是顯而易見(jiàn)的。

　　然而，目前看來(lái)，4nm 制程工藝已經(jīng)是臺(tái)積電能做到的極限了。根據(jù)外媒報(bào)道，因?yàn)榱悸势�低、能耗表現(xiàn)一般等原因，臺(tái)積電初代 3nm 制程 TSMC N3 目前已被蘋果否決，至少短期內(nèi)不會(huì)采用這一工藝。而隨著 3nm 最大客戶的一票否決，臺(tái)積電可能會(huì)直接放棄 N3 工藝，把精力全部放在 N3E 工藝的研究上。

　　其二，能耗問(wèn)題限制了 CPU 的高速發(fā)展。近些年來(lái)，高通的旗艦 CPU 產(chǎn)品遭受了不少非議，在 AMD 推出的 X1/X2 超大核架構(gòu)、三星不成熟的制程工藝以及過(guò)高的主核頻率的共同作用下，采用這批旗艦 CPU 的產(chǎn)品普遍出現(xiàn)了明顯的發(fā)熱現(xiàn)象，過(guò)高的能耗嚴(yán)重影響了用戶的體驗(yàn)。

　　即便是蘋果 A15 Bionic 這種能耗比特別突出的芯片，在長(zhǎng)期使用的情況下依然會(huì)不可避免地出現(xiàn)過(guò)熱降頻的情況。除非手機(jī)的散熱問(wèn)題能夠得到解決，否則一味地提升主頻頻率只會(huì)影響到用戶的日常使用體驗(yàn)，手機(jī)廠商必然會(huì)為此限制手機(jī) CPU 的極限性能釋放。

　　其三，目前沒(méi)有支撐性能提升的 " 殺手級(jí)應(yīng)用 "。讓我們從手機(jī)廠商的角度來(lái)看看這個(gè)問(wèn)題，對(duì)普通消費(fèi)者而言，驍龍 8+ Gen1/ 天璣 9000+/A16 Bionic 這樣的處理器應(yīng)用到手機(jī)中真的很有必要么?普通的消費(fèi)者們又有多少機(jī)會(huì)發(fā)揮出這些處理器的極限性能呢?

　　除了那些熱衷于游戲的 " 發(fā)燒友 " 外，手機(jī)面向的主要群體必然是普通的消費(fèi)者。而在生活節(jié)奏不斷加快的今天，手機(jī)在人們手中無(wú)非是以下幾種用途：社交、閱讀、玩游戲、多媒體，除了游玩大型游戲之外，這里面沒(méi)有一項(xiàng)需求是現(xiàn)在的中端處理器所完成不了的了。

　　事實(shí)上，目前的中低端處理器，諸如天璣 1100/ 天璣 1200/ 驍龍 780G/ 驍龍 778G 之類，基本上已經(jīng)能流暢運(yùn)行主流游戲《王者榮耀》《和平精英》。即便是《原神》這種大型游戲，目前的主流中端處理器天璣 8100 也能獲得不錯(cuò)的運(yùn)行效果。缺少了 " 殺手級(jí)應(yīng)用 "，那手機(jī)又何必需要那么超高的性能和跑分呢?

　　可能并不是壞事?

　　綜上所述，在沒(méi)有 " 殺手級(jí)應(yīng)用 " 推動(dòng)的情況下，為了更好地控制能耗比，我們可以大膽預(yù)測(cè)未來(lái)的驍龍 8 Gen2 芯片 /A17 Bionic 芯片依然會(huì)采用臺(tái)積電 4nm 工藝打造，甚至在未來(lái)較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，手機(jī) CPU 的制程工藝都不會(huì)有太大提升，處理器性能 " 擠牙膏 " 已經(jīng)在所難免。

　　但是在我看來(lái)，手機(jī)高端 CPU" 擠牙膏 " 可能并不是一件壞事。從一方面來(lái)看，近些年來(lái)，在聯(lián)發(fā)科的不懈努力下，手機(jī)中端 CPU 的性能集體突飛猛進(jìn)，能耗比甚至要比不少高端 CPU 更強(qiáng)，而高通的旗艦 CPU 下放戰(zhàn)略，也讓更多消費(fèi)者能以實(shí)惠的價(jià)格體驗(yàn)到更強(qiáng)勁的性能。

　　另一方面，手機(jī)高端 CPU 的性能瓶頸，也會(huì)讓手機(jī)廠商們更加看重體驗(yàn)方面的提升。希望在未來(lái)的一年到兩年內(nèi)，智能手機(jī)的發(fā)展方向應(yīng)該是向著更人性化的功能和體驗(yàn)，讓單純比拼核心硬件性能的做法成為過(guò)去式，這才是普通消費(fèi)者們更樂(lè)于看到的未來(lái)。