高通骁龙888旗舰芯片全面汇总 Cortex X1核心是看点

2020-12-03 09:56:02来源：IT之家

12 月 2 日，2020 高通骁龙技术峰会来到第二场，主角则是骁龙 8 系新一代旗舰移动平台——高通骁龙 888。这是高通首款搭载集成式 5G 基带的全新旗舰移动平台，采用三星的 5nm 制程工艺，包含非常多的功能和技术创新。

在今天的会议中，高通对骁龙 888 技术细节进行了透彻的解析，内容干货满满。IT之家这里将骁龙 888 的深度技术细节一文汇总如下，方便大家更好地了解这款即将在明年各大旗舰手机中出镜的处理器芯片。

一、Kryo 680 CPU：Cortex X1 核心是看点

今年骁龙 888 移动平台的 CPU 为 Kryo 680 CPU，其采用了全新 CPU 架构，是行业首个采用 ARM Cortex X1 架构的移动平台。

具体来说，其包含一枚最高主频 2.84GHz 的 Cortex X1 核心，3 枚最高主频 2.4GHz 的 Cortex A78 核心和 4 枚最高主频 1.8GHz 的 Cortex A55 核心，整体上仍然延续骁龙 865 上一个超级核心 + 3 个高性能核心 + 4 个能效核心的三丛集架构。

其中，Cortex-X1 的超级核心拥有 1MB L2 缓存，3 个 Cortex-A78 核心分别拥有 512KB 的 L2 缓存，而 4 个 Cortex-A55 核心分别拥有 128KB 的 L2 缓存，Kryo 680 CPU 整体共享 4MB L3 缓存和 3MB 系统缓存。

备受关注的 Cortex-X1 超级核心性能强悍，可将 CPU 整体性能提高 25%，同时整个 CPU 丛集的整体功效也提高了 25%。

稳定性方面，高通展示了骁龙 888 在高强度负荷下 CPU 核心频率的波动图表，可以看到骁龙 888 相比竞品能够维持长时间的稳定运行，并不会轻易降频。当然，这只是说明骁龙 888 在稳定性方面的功底出色，具体到应用层面，还要看手机厂商各自的优化调教策略。

二、Adreno 660 GPU：支持可变分辨率渲染技术

骁龙 888 移动平台搭载了全新的 Adreno 660 GPU，这款 GPU 的图形性能相比上一代 Adreno 650 提升了 35%，能耗相比于上一代则降低了 20%。在参与 AI 运算时，Adreno 660 GPU 的 AI 性能也有 43% 的提升。

除了常规的性能升级，今年的 Adreno 660 GPU 有一项重要的功能升级，就是支持实时可变分辨率渲染技术(VRS)，将有助于减少 GPU 工作负载，同时显著增强游戏性能。

具体来说，这项技术是指当渲染每一帧时，GPU 为每个像素执行一个着色程序来计算它的颜色。这意味着 360 万像素被着色。

可变分辨率渲染允许开发人员指定着色器程序以 2 个或 4 个像素为一组仅运行一次，然后将这些颜色结果重新复用于周围的像素着色。

通过可变分辨率渲染，你可以仅使用 140 万像素对整个帧画面进行着色。这将会使整体着色的总像素数减少 40%，从而大大降低 GPU 工作负载。

这一特性将让开发者在不牺牲视觉逼真度的情况下创造更具有沉浸感的游戏体验。

此外，Adreno 660 不仅是一个图形引擎，还是一个出色的显示引擎，可实现最佳的图像质量，例如支持OLED 显示一致性、显示图像质量的提升以及 Demura 和亚像素渲染技术，以进一步提高智能手机显示的图像质量。

三、连接：骁龙 X60 调制解调器和FastConnect 6900 系统

骁龙 888 是首款搭载集成式 5G 调制解调器的高通旗舰移动平台，这个 5G 调制解调器就是骁龙 X60。骁龙 X60 是首个提供毫米波和 Sub-6GHz 载波聚合以及 Sub-6GHz TDD-FDD 载波聚合 5G 解决方案的基带。

具体来说，骁龙 X60 能够提供高达 7.5Gbps 下行和 3Gbps 上行的全球最快的商用 5G 网络速度，且具备全球兼容性，支持毫米波和 Sub-6GHz 频段，以及全球多 SIM 卡、独立组网、非独立组网、FDD、TDD 和动态频谱共享等。

骁龙 X60 还支持全球 5G 多 SIM 卡功能，从而实现国际漫游、在一部手机上同时管理个人和工作号码，支持 5G 双卡双待，并优化每月套餐资费。

除了骁龙 X60，骁龙 888 移动平台还集成了 FastConnect 6900 移动连接系统，可以支持 Wi-Fi 6 和 Wi-Fi 6E，将 Wi-Fi 6 扩展至 6GHz 频段，可以获得 3.6Gbps 的多千兆比特传输速度。

骁龙 888 的 FastConnect 6900 系统是业内首个通过 6GHz 信道支持先进调制技术，如 4K QAM 和 4 路双频并发的平台。通过将信道数量从两个增加到三个，可以进一步缓解 Wi-Fi 网络的拥堵，从而为家庭带来最快、最稳定的连接。

FastConnect 6900 还集成支持双天线的蓝牙 5.2，160MHz 信道带宽和 4 路双频并发，为骁龙 888 提供强大的连接性能。

四、Hexagon 780 处理器：融合 AI 加速器架构

在骁龙 888 上，Hexagon 处理器也经过了重新设计，今年的 Hexagon 780 采用了融合 AI 加速器架构。

什么是融合 AI 加速架构呢?在之前骁龙 865 的 Hexagon 处理器中，有标量、张量和向量加速器，但他们是分开的，而在骁龙 888 的 Hexagon 780 处理器中，这些加速器之间的物理距离几乎消失了。

不仅如此，高通还在这三个不同加速器之间添加了很大的共享内存，从而让他们更快、更高效地共享和移动数据。高通称，专用共享内存的加入让 Hexagon 780 在单一应用中的性能提升 16 倍，在某些应用中，数据交互时效最多可提高上千倍。

此外这些加速器自身的性能也得到了提升，标量加速器的性能提升了 50%，而张量加速器的处理速度是前代的 2 倍，更重要的是，在性能上涨的同时，它们还提升了每瓦特性能，能效相比前代提升 3 倍之多。

五、Spectra 580 CV-ISP：首个支持三 ISP 的图像信息处理器

今年的骁龙 888 移动平台中，Spectra 580 CV-ISP 有着重要的功能升级。首先，Spectra 580 是高通首个支持三 ISP 的图像信息处理器，可以让手机上的多摄像头进行三重并发和三重并行处理，从而把专业图像质量提升到一个全新的水平。

三 ISP 的设计可以衍生很多应用，例如可以支持用户在智能手机上利用 3 个不同的摄像头同时拍摄视频，然后生成 3 支视频，每支视频都可以达到 4K HDR 品质。

或者可以在同一时间拍摄 3 张照片，每张都可以是 2800 万像素 30fps 的零快门延时模式。

同时，三 ISP 也可以令多摄手机在不同焦段之间的切换更加平滑，当用户使用广角拍摄时，其他摄像头会在后台处于随时待命的状态，比过去冷启动的切换体验要顺畅很多。

除了三 ISP，Spectra 580 在速度、图像质量和计算机视觉方面也有提升，其处理速度比上一代快 35%，可以每秒处理 27 亿像素。

这样的像素处理能力，可以让智能手机以 6400 万像素和 2500 万像素的镜头组合同时以 30fps 帧率拍摄视频，而且可以在 1 秒钟内捕获 120 帧每帧都是 1200 万像素的画面。

Spectra 580 ISP 还支持高通全新的低光架构，速度结合骁龙 888 平台的新一代 AI 引擎，可以大幅提升低光环境下照片的拍摄能力，只要 0.1Lux 的照度，拍摄出细节惊人的照片。

除了这些，全新 Spectra 580 ISP 还支持单帧逐行 HDR 传感器的传感器技术。单帧逐行 HDR 图像传感器技术也得益于 Spectra 580 的三 ISP 设计，可以输出每帧独立的长、中、短三次曝光，且所有图像都有明亮或黑暗场景中不同部分的细节，这和现在手机 HDR 的每帧单次曝光的多帧合成有很大区别。

基于这个技术，骁龙 888 可以在视频和照片拍摄中应用多重曝光计算 HDR，这样不仅可以拍摄 8-bit 的 JPEG。更能利用 HEIF 格式来拍摄 10-bit 色深的照片。

总之，Spectra 580 的三 ISP 可以在所有拍摄模式下支持计算 HDR，而三重并行处理使每一次曝光都能在一帧时间内同时拍摄并合成。这些技术将令智能手机的影像效果更加精彩动人，它有比以往更大的动态范围，更多的细节和更少的伪影。

此外，Spectra 580 还支持拍摄 4K/120fps 的普通视频与超高清慢动作视频，并结合 120HZ 的屏幕以 120fps 的帧率播放。

Spectra 580 还支持高通第 10 代 3A 算法(自动对焦、自动曝光和自动白平衡)，这是首次由 AI 赋能的 3A 算法。

具体来说，Spectra 580 ISP 采用全新的基于显著性特征分析的自动对焦和自动曝光引擎，参考了虚拟现实(VR)中的眼部追踪技术，训练显著性特征分析自动对焦和自动曝光神经网络。从而实现更快、更准确的自动对焦。

六、第六代 AI Engine 人工智能引擎：算力达26TOPS

随着 AI 市场的持续火热，骁龙旗舰移动平台中搭载的人工智能引擎也是备受关注的部分。今年骁龙 888 搭载了第六代 AI 人工智能引擎。

第六代 AI Engine 的一个最大改进，就是我们前文说到的，Hexagon 处理器重新设计，采用了融合 AI 加速器的架构。与此同时，第六代 AI 引擎的算力达到了 26 TOPS，相比上一代的 15 TOPS 有巨大的提升。

在第六代 AI Engine 架构中，还整合了高通第二代传感器中枢。今年的第二代传感器中枢中，高通增加了一颗专用的、始终开启的、低功耗的 AI 处理器，令传感器中枢 AI 性能提升达 5 倍。这种额外的 AI 处理能力使 Hexagon 处理器可以将高达 80% 的工作负载分担给传感器中枢，从而做到更加省电。高通传感器中枢进行所有处理所需的功耗仅仅不到 1 毫安。

高通还与谷歌就其最新的 TensorFlow Micro 框架开展合作，确保开发者能够轻松访问高通传感器中枢。

在 AI Engine 的应用软件层面上，高通还推出了高通 AI 引擎 Direct，这是为整个移动平台带来统一的 Direct 应用程序接口的能力。通过这个解决方案，高通扩展并增强了其 AI 软件解决方案的功能，为开发者提供了直接访问硬件的途径。

还有就是，高通扩展了用于 AI 加速器的开源编译器 TVM，支持 Hexagon。现在，开发者可以用几行简短的 Python 代码编写自定义算子，为 Hexagon 编译，并直接插入高通 AI 引擎 Direct 框架。

七、Snapdragon Elite Gaming 系统

通过全新的 Snapdragon Elite Gaming 技术系统，骁龙 888 移动平台还提升了其在游戏层面的综合表现。

在骁龙 888 移动平台上，高通为 Snapdragon Elite Gaming 引入了一项全新特性——高通 Game Quick Touch。这项技术会针对游戏过程中由于显示屏帧同步时间、刷新时间、工作负载大等因素引起的触控延迟问题进行毫秒级别的优化，从而获得更快的响应时间。

支持 Game Quick Touch 的骁龙 888 可以将触控到显示的响应速度提高 20%。因此即使是帧率高达 120fps 的游戏，其触控响应时间也会受益。

除了高通 Game Quick Touch，我们刚才提到的 Adreno 660 GPU 可变分辨率渲染技术(VRS)也是全新 Elite Gaming 的重要特性。

全新 Elite Gaming 还支持 5G 和 Wi-Fi 6 的云游戏，可以通过云端流传输 Xbox Game Pass，将 Xbox 引入骁龙终端。另外还支持 Google Stadia 和 Amazon Luna。

此外，全新的 Snapdragon Elite Gaming 技术系统也会和之前一样支持 144 FPS 的游戏帧率、端游级正向渲染、GPU 驱动更新、游戏真 10-bit HDR 显示、杜比全景声、高通 aptX Adaptive 音频技术等一系列提升游戏体验的技术。

八、安全

在各种性能、功能特性升级之外，骁龙 888 也没有忘记进一步提升自己的安全属性，新的移动平台也采用了一些全新的安全策略来为终端和用户保驾护航。