下一代手機處理器已陸續現身。蘋果、華為和高通均發布了他們最新的旗艦級SOC,全新處理器都採用最尖端的5nm製程工藝打造。
在接下來的幾個月中,搭載蘋果A14 Bionic,華為麒麟9000和高通驍龍888的旗艦智慧型手機將展開激烈競爭。
我們也期待三星的最新旗艦處理器Exynos1080以及可能在2021年上市的聯發科處理器。但就目前而言,我們將重點關注三大廠商已發布的產品。因此,讓我們深入了解一下三款新一代手機處理器。
對下一代手機處理器性能的期待
儘管三款處理器均採用5nm製程工藝打造,但它們的內部架構還存在著一些差異。蘋果A14單獨設計了大小CPU內核,高通和華為海思則採用了ARM提供的現成架構,但高通驍龍888採用了更新的Cortex-X1+Cortex-A78架構,而華為麒麟9000則採用了Cortex-A77架構。
在CPU性能方面,蘋果A系列處理器在單核性能上一直保持著領先地位,而A14的CPU性能又比A13高出了21%;高通驍龍888的CPU性能也比上代驍龍865Plus提升了25%,麒麟9000的CPU性能最弱,但也比上代麒麟990高出了10%。
在GPU性能方面,三者的性能則更為接近。據蘋果自己估計,A14的圖形性能比A13提升不到8%。另一方面,高通則承諾驍龍888的圖形性能將比上代大幅提高35%。假設這個數據真實,那肯定會縮小二者之前的差距。華為也聲稱麒麟9000的圖形性能大幅提升,比上代麒麟990提升了52%。
高通驍龍888 vs競爭對手:基準測試成績
今年,我們還看不到搭載驍龍888的智慧型手機,而iPhone 12和華為Mate40系列已經展示了其5nm處理器的性能。我們通過在兩款機型上運行Speed Test GX基準測試軟體來進行對比,並根據驍龍865的現有測試成績以及高通的性能預測來推斷驍龍888的性能。
測試成績表明,華為麒麟9000顯著改進了過去麒麟990羸弱的GPU性能。即使這樣,麒麟9000的總體測試成績也僅與驍龍865 Plus相當。儘管如此,圖形性能的改進仍然是麒麟9000的最大亮點。
除非三星Exynos1080能為我們帶來更大的驚喜,否則下代5nm手機處理器的性能桂冠肯定將落在蘋果或高通身上。
如果高通對驍龍888的CPU和GPU性能提升預測是準確的,那麼驍龍888的性能將領先於蘋果A14。
提升的不僅是CPU和GPU性能
如今,對手機總體性能的評價已不僅限於CPU和GPU的性能,「不服跑個分」的說法已逐漸過時。手機內存速度、圖像處理、人工智慧(AI)、機器學習(ML)和其他硬體模塊對手機功能和電池續航的影響日益加大。
例如,驍龍888和麒麟9000增加了對LPDDR5內存的支持,不僅比LPDDR4X速度更快,還提供了低功耗模式,其能耗比上代產品降低了30%。這樣可以顯著延長手機電池續航,並有助於提升多任務處理和遊戲性能。
同時,新一代手機APP更加依賴於處理器的人工智慧(AI)和機器學習(ML)能力。蘋果A14擁有11TOPS的AI運算能力,比A13的6TOPS提升了83%。高通驍龍888預計擁有26TOPS的AI運算能力,比驍龍865Plus的15TOPS提升了73%。華為也聲稱麒麟9000的AI運算能力比麒麟990提升了2.4倍。可以看出,與上一代產品相比,三款處理器在AI性能方面均取得了質的飛躍。
圖像處理功能對於智慧型手機同樣重要。例如,驍龍888和麒麟9000支持多曝光HDR視頻、更強的降噪能力。蘋果A14 Bionic則支持Pro RAW編輯和60fps的杜比視界視頻。總之,三款晶片都擁有更強的拍攝能力。但是,簡明科學指南認為高通和華為在圖像處理方面更為領先,儘管蘋果A14也擁有非常強大的圖像處理能力,但圖像質量最終取決於智慧型手機中使用的傳感器和鏡頭硬體,而iPhone在這方面總是差點意思。不用說,2021年的手機都將拍出更漂亮的照片。
集成5G基帶是Android手機的優勢
5G網絡是旗艦手機的另一個關鍵戰場。三款新一代處理器的主要區別在於,蘋果A14 Bionic依賴外置基帶晶片支持5G網絡,而驍龍888和麒麟9000均集成了5G基帶,可以提升能耗比並減小晶片佔用面積。
更重要的是,iPhone 12系列中的A14捆綁了較老舊的高通驍龍X55 5G基帶晶片,而高通驍龍888則內置了更先進的驍龍X60基帶,支持增強的載波聚合技術,可實現更快的網絡通信速度,隨著5G網絡的發展,新一代基帶的速度優勢將更加凸顯。
華為麒麟9000集成了巴龍5000 5G基帶,同樣支持載波聚合技術,它與競爭對手驍龍X60基本處於同一代技術,但巴龍5000已經問世了兩年之久,由此可見華為在5G技術上的功力。
蘋果進入5G市場比競爭對手晚了一年,在基帶技術方面也落後了一代。對於電池續航而言,集成基帶絕對是更好的選擇。儘管如此,大多數消費者可能不大會注意到三款處理器在當前5G網絡條件下的數據傳輸速度差異。
總結,誰能贏得5nm處理器大戰?
5nm製程工藝不僅意味著同去年的7nm處理器在功耗和晶片面積上都有所改進,電晶體密度的提高也使晶片設計人員可以設計更大內核來提高性能,並在SOC封裝中集成更多的功能模塊。
正如我們所期望的那樣,三款旗艦處理器都採用了更先進的技術,蘋果A14繼續從其獨特的CPU和GPU架構中受益,在基準測試中保持著性能領先地位,尤其是單核CPU性能方面。但是,華為麒麟9000和高通驍龍888都在GPU性能上進行了大量改進,這將使它們縮小甚至超越了上代與蘋果的差距。高通驍龍888極有可能是新一代手機處理器中最快的。
處理器終究要安裝到手機上。蘋果和華為都受益於自有手機品牌,他們的手機設計團隊能夠充分利用各自處理器的最佳性能。高通則為合作手機廠商提供零部件,這不利於充分發揮驍龍888的每一項新技術。我們必須等到2021年,才能看到最新的採用驍龍888處理器的智慧型手機。
當然,我們仍然對三星的新一代5nm Exynos處理器充滿期待,它將搭載在Galaxy S21旗艦手機上。毫無疑問,手機處理器界的軍備競賽將越來越有趣。