高通驍龍 888主要晶片組功能包括比2020年提高 25% 的 CPU 性能、35% 的圖形提升、超快的集成 5G 網絡以及改進的 AI 和圖像處理能力——所有這些都包含在一個基於最新 5nm 製造工藝的微型封裝中。驍龍 888 還為遊戲玩家、開發人員以及注重安全的人引入了許多新功能。
高通驍龍 888 規格
CPU 和 GPU：涵蓋基礎知識
讓我們從更深入地了解 Snapdragon 888 內部的架構變化開始我們的演練。我們將從 CPU 和 GPU 開始，它們是日常性能的基石。
正如預期的那樣，高通是Arm CXC 計劃的成員，授予其使用共同開發的 Cortex-X1 CPU 內核的權限。Cortex-X1 是 Arm 路線圖中更大、更強大、更耗電的衍生產品，比 Arm 最新的 Cortex-A78 進一步提升約 23%。就像去年一樣，高通已經將這些 CPU 放入了一個三層集群。不過，這是高通首次在單一晶片組設計中使用三個不同的 CPU 內核。
Qualcomm 的 Kryo 680 CPU 集群由一個主頻為 2.84GHz 的強大 Cortex-X1 和一個 1MB 的大型二級緩存組成。下面是三個大的 Cortex-A78 內核，每個內核具有 2.4GHz 峰值時鐘和 512KB 的二級緩存，緩存比去年增加了一倍。最後，四個具有 128KB L2 緩存的低功耗 Cortex-A55 內核達到了 1.8GHz。時鐘速度與去年相同，表明保守的性能提升以換取更長的電池壽命。這表明多核處理的增益有限，而單個 Cortex-X1 將在需要更大單線程計算能力的場景中產生更有意義的差異。
核心集群配備了大容量 4MB 三級緩存和 3MB 系統緩存，與驍龍 865 相比也沒有變化。儘管與去年相比，大 Cortex-X1 和 A78 內核的二級緩存增加了一倍。高通一定已經發現了一些性能優勢，通過為這些大核心提供更多附近的內存來使用，但以犧牲一些額外的矽面積為代價。Cortex-A78 每個內核比 A77 小 5%，為額外的緩存留出了更多空間。最終，驍龍 888 的 CPU 性能和能效提升了 25%。後者的大部分可能來自向 5nm 的遷移以及更高能效和面積效率的 Cortex-A78。
轉向 Adreno 680 GPU，高通將其圖形晶片的內部運作保持在胸前。但該公司正在宣傳將性能提升 35%，這是幾代以來最大的提升，同時仍能提供 25% 更好的電源效率。
高通最新的 GPU 支持將亞像素渲染作為顯示引擎的一部分，這可以提高表觀顯示解析度。在下一代遊戲機和 PC GPU 中發現的可變速率著色也已進入架構。這可以在受支持的遊戲中將著色器渲染要求降低 40%，從而將性能提升多達 30%。儘管高通很可能將其納入整體 35% 的性能聲明中，但對於不支持此功能的遊戲而言，收益可能會更加有限。
Adreno 680 還包括新的機器學習指令，可將 AI 性能提高 43%。這些指令包括用於 16 位和 32 位浮點數的 4 輸入混合精度點積和波矩陣倍數。這讓我們很好地了解了 Snapdragon 888 的其他一些重大變化：人工智慧。
5G 和人工智慧：一些急需的改變
機器學習 (AI) 處理是高通現代計算異構方法的關鍵部分。2018 年的Snapdragon 855在 AI 處理組合中引入了 Tensor 加速器。2020 年，驍龍 888 將 Hexagon 780 DSP 內部的標量、張量和矢量處理單元「融合」在一起，共享內存量增加了 16 倍。
最終結果是在單元內實現無縫工作負載共享，並將三種處理器類型之間的交接時間移動工作負載提高 1,000 倍。此外，標量處理器的性能提升了 50%，而 Tensor 的計算能力是上一代的兩倍。結合 CPU、GPU 和 DSP 功能，Qualcomm 聲稱每瓦的 AI 性能提高了 3 倍，整體 AI 計算提高了 26TOP。這比 Snapdragon 865 的 15TOPs 增加了 73%。
但是，我們應該對 TOP 的說法保持謹慎。TOP 沒有告訴我們用於計算該數字的工作負載類型的任何信息，這使得比較非常困難。此外，很少有工作負載會同時最大化 Snapdragon 888 的各種 AI 內核，儘管高通表示在某些情況下可以這樣做。
也許更重要的是，高通也為開發人員提供了一些新的機器學習工具。新的 Qualcomm AI Engine Direct 充當 Android NN、TensorFlow Lite 和 Qualcomm SDK 的入口點。這將幫助開發人員充分利用 Snapdragon 的功能，無論他們喜歡哪種流行的框架。Qualcomm 的 AI 平台現在還支持開源 TVM 編譯器，使開發人員能夠使用 Python 而不是 C 或彙編語言進行編程。利用整個 Qualcomm AI 引擎比以往任何時候都更容易。
Snapdragon 888 的另一個重要變化是集成了Snapdragon X60 5G 數據機。許多基準規格看起來與上一代相似，包括 7.5Gbps 下行和 3Gbps 上行的峰值毫米波速度。但是，X60 還引入了 sub-6GHz FDD 和 TDD 載波聚合，以及跨 sub-6GHz 和 mmWave 頻段的聚合，以幫助實現這些理論峰值速度。載波聚合對於提高速度和容量非常重要，因為它允許同時通過低頻段、6GHz 以下和毫米波頻譜發送數據。在未來的 5G 獨立網絡上撥打電話還支持 Voice-over-NR，但我們將不得不等待運營商在這方面的支持。
但也許最重要的是，X60 集成到了驍龍 888 中，這與去年的驍龍 865 搭配外部 X55 數據機不同。由於 5nm 電晶體密度的增加，高通現在可以將其最新的 5G 產品與其他處理組件安裝在同一晶片上，而不必擔心散熱問題。集成意味著在使用 5G 時更小的占地面積和更高的電源效率可延長電池壽命。由於製造商不必購買兩個晶片，成本也可能下降，但高通不會對晶片組定價發表評論。
所有其他額外費用
堅持聯網，FastConnect 6900 功能塊支持 Wi-Fi 6、Wi-Fi 6E和雙無線電藍牙 5.2 功能。這包括對最新的藍牙 LE 音頻標準的支持。因此，網絡功能仍然處於現代標準的最前沿。高通公司的第二代傳感器中心還有一個新的 AI 處理模塊，旨在卸載始終在線場景的處理。該模塊在不到 1mA 的電流下運行，但比上一代傳感器模塊強大 5 倍。高通表示，它認為 Hexagon AI 處理器可以卸載大約 80% 的任務，這應該是電池壽命的福音。
對於遊戲玩家，Snapdragon Elite Gaming 現在包括 Qualcomm Game Quick Touch。該功能旨在降低觸摸響應延遲，從 60fps 的 20% 到 120fps 標題的 10% 不等。這裡不需要任何開發工作，因此遊戲玩家一拿到下一代手機就會受益。
相機功能也進行了一系列改進。Spectra 580 ISP 從雙處理器設置過渡到三處理器設置。這允許同時處理三個並發處理鏈，可用於同時捕獲來自三個攝像頭的視頻流或一次對三個獨立的圖像傳感器執行實時處理。總體吞吐量從每秒 2 千兆像素提高到 2.7 千兆像素，處理能力提高了 35%。
此外，Snapdragon 888 現在擁有使用 HEIF 文件容器的 10 位 HDR 圖像捕獲。這些額外的顏色數據將確保您的圖像在 HDR 顯示器上查看時呈現最佳效果。現在還有使用交錯 HDR 傳感器的 4K 計算 HDR 捕捉。我們之前已經看到交錯傳感器使用同時長、中和短曝光來生成漂亮的 HDR 圖像。現在視頻也可以受益。ISP 還能夠每秒捕獲 120 張 12MP 圖像和低至 0.1 勒克斯的低光圖像。還有用於自動對焦、自動曝光和自動白平衡的新 AI 算法。總體而言，2021 年智慧型手機將具有更多照片和視頻的靈活性。
另一個有趣的注意事項是，Snapdragon 888 是第一款符合內容真實性倡議(CAI) 的智慧型手機相機晶片組。從本質上講，製造商可以包含加密安全的元數據來驗證照片和視頻的來源——在網絡上漂浮著越來越令人印象深刻的深度虛假內容的世界中，這很方便。其他安全舉措包括引入從桌面計算空間借來的 OS Hypervisor。這允許個人用戶和應用程式在他們自己的安全虛擬化作業系統空間中運行——如果您想將敏感工作和個人信息分開保存在同一設備上，這也很方便。我們需要拭目以待，看看手機製造商是否真的實施了這些附加功能。
對 Snapdragon 888 智慧型手機有什麼期待
2021 年中一系列搭載 Snapdragon 888 的智慧型手機已經問世。三星 Galaxy S21 系列、一加 9 系列、小米 11和華碩 Rog Phone 5等都在使用高端晶片。
更高效的 CPU、GPU 和 AI 處理器與集成的 5G 數據機一起構建在 5nm 製造工藝上，這對電池壽命來說是個好消息。與此同時，新的成像、機器學習和安全功能充實了下一代手機的可能功能。儘管它仍然是一個漸進的演變，而不是一夜之間的遊戲規則改變者。
基準測試受到的影響更大，有些設備難以維持與去年設備相比的性能提升。其他報告表明，SoC 在發熱和耗電方面運行得有些慢。預期的遊戲收益也沒有完全體現在每個基準測試中。但一般來說，性能改進是有待實現的。特別是在強大的 Arm Cortex-X1 內核提供的單核改進方面。
有趣的是，並非所有搭載高通晶片的高端智慧型手機最終都可能搭載驍龍 888。該公司還推出了驍龍 870，這是 2020 年驍龍 865 Plus 的升級版。該晶片組正在為更實惠的旗艦智慧型手機提供動力，這些智慧型手機不需要高通最新的花里胡哨，例如摩托羅拉 Edge 20 系列。