5G時代的平衡之道 驍龍865處理器如何搞好「三駕馬車」

• 2019 年 12 月 24 日
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21世紀即將過去1/5，00-09年代人類社會出現了智能手機這個全新工具，10-19這十年里的尾聲期又迎來了可能會影響科技與社會發展的催化劑——5G，它已經成為各個國家爭先發展的熱門技術，也是智能手機行業內的廠商奪取未來制高點的關鍵。

5G時代，5G芯片依然是智能手機的基礎，過去的一年中大多數5G終端都使用了高通的驍龍移動平台，目前全球已有超過230款搭載驍龍平台的5G終端上市或正在開發中，涉及計算、工業互聯網、汽車等各個行業，其中最貼近我們生活的當然還是5G智能手機。

5G時代的SoC會往哪個方向走？回首看看過去的4G芯片，CPU“不服跑個分”可以說是4G處理器性能一路狂奔的代表，但在5G時代，芯片不只需要關注CPU性能，GPU圖形和遊戲性能、AI人工智能、拍照處理也越來越重要，要兼顧的地方太多了，給芯片設計提出了更高的挑戰。

12月3日，高通在2019年度的驍龍技術峰會上正式發佈了驍龍865移動平台，這就是他們面向2020年開始上市的5G手機交出的一份答卷，今天我們就來分析下這款有着最強5G平台之稱的芯片是如何實現上述挑戰的。

CPU用上A77大核架構 Kryo 585實現25%性能提升

CPU是處理器的核心，任何應用都少不了CPU的配合，這也是提高SoC性能、改善系統流暢度的關鍵。跟PC處理器一樣，移動處理器也有單核、多核之爭，針對這個問題高通從驍龍855處理器開始創造性地採用了1+3+4的三叢集核心架構，而驍龍865的Kryo 585 CPU也大體繼承了這個設計思路。

不同於驍龍855的是，高通這次也跟進了Cortex-A77架構，驍龍865處理器有1+3個Cortex-A77大核和4個Cortex-A55小核組成，其中1個A77超級內核配備了512KB L2緩存，頻率高達2.84GHz，3個A77性能內核配備了256K L2緩存，頻率2.4GHz，而4個A55效率內核則是128KB L2緩存，頻率1.8GHz。

這樣做的好處就是針對不同應用環境和不同的負載，都可以發揮出CPU的最優性能，吃單核性能的應用有2.84GHz的A77強力超級內核應付，多核性能也有1+3個A77大核共同助力，輕負載下A55小核就可以滿足需要，這樣可以更加智能的調配處理能力，降低功耗。

在CPU設計中，高通還通過共享4MB L3緩存讓CPU也成為整體AI運算性能的一部分，有需要的時候CPU也可以給AI加速添把火，避免CPU性能浪費。

此外，Kryo 585 CPU搭配的內存系統也全新升級了，除了目前在用的LPDDR4內存，它還支持了LPDDR5內存，速率可達5500Mbps，遠高於目前台式機DDR4內存的速率了。

驍龍865的Kryo 585 CPU用上了2.84GHz的A77高性能架構之後，最終性能如何呢？高通的開發機也跑了CPU性能測試的Geekbench 4及Geekbench 5，結果如下：

在經典的GK4分數中，驍龍865的單核分數是4303分，多核是13344分，而驍龍855單核普遍是在3300左右，多核約為10000左右，算下來驍龍865的CPU單核、多核性能相比驍龍855提升在25-30%左右。

在最新的GK5測試中也是如此，驍龍865單核、多核分別是932、3469分，而驍龍855處理器通常在740、2600分左右，性能增幅也有25%。

總之，在CPU性能上，從Geekbench測試的結果來看，高通兌現了25%性能提升的承諾，同時得益於台積電第二代7nm+工藝，驍龍865在性能提升的同時能耗也下降了25%，在5G時代會更省電，能效更高。

不止25%遊戲性能提升 遊戲優化更重要

5G時代最讓人期待的一個重要特性就是超低延遲，這會給未來的遊戲市場帶來革命性變化，雲遊戲將成為現實。而現在，遊戲也是智能手機上最重要、最不可或缺的功能之一，這也是高通在規劃驍龍865時的第二個側重點。

驍龍865集成了Adreno 650 GPU，相比上代Adreno 640 GPU，其渲染性能提升了25%，能效提升 35%，進步比CPU還要大。

從專業圖形性能測試基準軟件GFXBench的結果來看，Adreno 650 GPU在T-Rex、曼哈頓、Carchase、Aztec Ruins等測試中表現強大，這能夠確保即使是再吃畫質的遊戲，驍龍865也能夠帶來流暢的畫面顯示，避免需要“眨眼補幀”的畫面卡頓。

其實單憑GPU性能的提升，驍龍865的遊戲性能理論上就能提升25%，玩遊戲時的功耗也能實現35%的降低，但是玩過PC遊戲的玩家知道，實際的遊戲體驗不光是看GPU的硬件規格，許多軟硬件層面的特性支持也會明顯影響遊戲的畫面和體驗，為此高通也下了不少功夫。

為了進一步提升移動遊戲畫質及體驗，驍龍865還首發了PC級別的新技術——端游級正向渲染（Desktop Forward Rendering），支持遊戲開發者引入端游級光源和後處理，帶來了端游級景深、端游級多動態光源、端游級多重動態陰影效果、端游級運動模糊、端游級平面反射等5大全新技術，以創造全新水平的逼真移動遊戲體驗。從上面左右兩張圖的對比中可以看出，右圖小球表面的材質質感和光線反射更加豐富，不同角度光源的相互渲染也更加接近真實，而視覺焦點之外的場景也進行了運動模糊，這讓玩家緊盯畫面中心的視野更加趨近現實場景，十分逼真。

其次，高分辨率高刷新率是未來發展的趨勢，今年的電競手機標配是120Hz，而現在驍龍865直接帶來了144Hz的支持，為明年的電競手游帶來了更多可能性，而且針對60Hz及以下的常規遊戲，驍龍865也帶來了“超流暢遊戲體驗”，通過與遊戲引擎廠商和遊戲開發商在硬件層面的合作來消除每一幀畫面可能出現的卡頓，為移動HDR遊戲提供更高品質的顯示和視覺保真度。

另外，高通這次徹底解決了移動GPU的驅動更新問題。以往移動芯片升級驅動考慮到GPU硬件廠商，智能手機公司、安卓版本等，升級起來很麻煩。現在在驍龍865的支持下，移動GPU的驅動可以像app那樣從應用商店直接下載安裝，手機遊戲玩家可以第一時間獲得GPU更新，輕鬆提高遊戲性能及體驗。

最後，高通還升級了在驍龍855中集成的Snapdragon Elite Gaming遊戲優化特性，這是高通一系列獨家遊戲優化技術的組合，通過系統級的軟硬件優化可以讓遊戲畫面更流暢順滑，畫質更佳，上面提到的144Hz、端游級渲染等特性正是由Snapdragon Elite Gaming帶來的部分體驗。

有關Snapdragon Elite Gaming遊戲優化的具體效果及應用可以參考我們之前的文章。

驍龍855移動平台最佳搭檔 高通Snapdragon Elite Gaming遊戲優化詳解 

驍龍865綜合性能首次超越iPhone 跑分、體驗、能效三駕馬車並駕齊驅

如果說驍龍855是高通針對5G平台的一次試水，那麼驍龍865就是高通真正從內到外都是為新一代5G設備開發的旗艦平台，它各方面都更優秀、成熟一些，性能更上一層樓。

驍龍865這一代在性能上最大的進步就是讓安卓手機首次超越同代了iPhone手機，在最具代表性的綜合型跑分測試安兔兔中，驍龍865的總分達到了54.4萬分，要知道現在的驍龍855及改進型驍龍855 Plus也不過是37-40萬分左右，綜合性能直接提升了1/3左右。

根據Android Athority匯總的性能，54萬分的性能已經超過了當前iPhone 11系列的A13處理器的50萬分。

在性能大幅躍升一個台階之時，高通在驍龍865上也時刻不忘另一個關鍵之處——能效，CPU性能提升25%的情況下功耗降低了25%，GPU性能提升25%的情況下功耗降低了35%，本文沒有詳細介紹的AI、ISP、DSP等子單元同樣是在提高性能的同時不斷降低功耗。

之所以這樣做，是因為5G時代移動芯片面臨著續航的考驗，這個問題比4G時代更為嚴峻，不解決功耗只談性能提升是沒有任何意義的，這將會導致5G智能手機出現嚴重的短板，好在驍龍865這次順利過關了。

此外，驍龍865同樣也在體驗優化上做了加強，一方面是針對未來遊戲的發展推出了144Hz、升級驅動、端游級遊戲渲染等新技術，不難想像，這些技術又將引發明年電競手機的怎樣一番性能大戰。另一方面Snapdragon Elite Gaming遊戲優化從底層做起，即簡化了開發者的開發工作，為大型電競手游釋放了系統性能，提供了更豐富的視覺特效，同時還提高了遊戲的畫質和流暢度，讓玩家能夠更加沉浸地享受極致流暢的遊戲體驗。

性能、能效及體驗，這三點就像是5G時代的三駕馬車，最好的方式當然是“全都要”。驍龍865通過工藝、架構升級基本做到了平衡，在性能提升的同時還降低了功耗，提升了能效及續航，而軟硬結合的優化也讓遊戲及其他應用的體驗發揮出了額外的優勢。三管齊下，驍龍865又會給明年的5G時代注入怎樣的新活力呢？