揭秘高通骁龙845:拍照/VR/AI/安全/连接/续航全面升级!

架构革新/性能暴涨!骁龙845详细规格参数:对比835/821

美国当地时间12月6日,北京时间今天凌晨,高通正式发布了骁龙845移动平台,公布了骁龙845的详细细节参数。跟昨天高通预告的一样,骁龙845的关注点主要放在了拍照、虚拟现实、人工智能、安全性、连接与续航能力这六大用户需求。下面我们来一一介绍。

三星最新10nm LPP工艺

作为全球首款基于10nm的移动处理器,高通上一代的骁龙835在发布之时可谓是吸引了无数的眼球。当时的骁龙835是基于三星的第一代10nm FinFET (LPE)制程,时隔近一年之后,骁龙845也已升级到了三星的第二代10nm LPP制程。

就在11月29日,三星就宣布开始大规模量产第二代的10nm LPP制程,而其量产的芯片应该就是三星自家的Exynos 9和高通的骁龙845。

根据三星官方公布的数据显示,相较于之前的10nm LPE工艺来说,针对低功耗产品所研发的第2代 10nm LPP制程,可使性能提高10%,功耗降低15%。而且,由于该制程是延续于已经量产中的 10LPE 制程,所以将可以大幅缩短从开发到大量生产的准备时间,并提供更高的初期生产良率,因此更具有市场竞争优势。

全新Kryo 385内核,性能、能效大幅提升

在CPU内核方面,与芯智讯此前猜测的一样,骁龙845此次所采用的Kryo 385 Gold大核是基于ARM Cortex-A75修改的;而作为小核的Kryo 385 Silver则是基于ARM Cortex-A55修改。

高通骁龙845正式发布!拥抱AI的地表最强SoC

其中,四颗大核Kryo 385 Gold拥有4×256KB的二级缓存,四颗小核Kryo 385 Silver则配备了4×128KB二级缓存,虽然相比之前的骁龙835略有缩小,但是这个二级缓存都是独立的存在的,而且骁龙845还首次加入了2M的三级缓存,同时借助于ARM新的DynamIQ big-LITTLE技术,骁龙845的八颗核心都可以直接共享2MB三级缓存进行信息交换,也就是说四颗大核可以调用的缓存达到了3MB,四颗小核可调配的缓存达到了2.5MB,相比之前的Kryo 280来说提升了1.5-2倍。

具体性能方面,高通公布的信息显示,Kryo 385 Gold的主频为2.8GHz,性能相比之前的Kryo 280大核提升了25-30%。不过需要注意的是,之前的Kryo 280的主频仅2.45GHz。也就是说,这个大核性能的提升有部分是来自于CPU主频的提升。

另外,前面提到,Kryo 385 Gold是基于ARM Cortex-A75修改的。根据ARM之前公布的资料就显示,10nm的Cortex-A75主频可以提升到3GHz主频,性能是Cortex-A73的1.2倍,Kryo 280就是基于Cortex-A73修改的。如此看来,高通此次骁龙845大核心的性能提升主要还是依赖于ARM的新的内核,以及10nm制程上的优化,当然自己对于内核的一些改进和优化也起到一些作用。

骁龙845的小核心Kryo 385 Silver的主频为1.8GHz,是基于ARM Cortex-A55修改的,虽然相比之前的Kryo 280的小核(基于Cortex-A53修改,主频1.9GHz)略有降低,但是性能却提升了15%。

总的来看,此次骁龙845在性能上确实还是有着不小的提升。更为值得一提的是,在性能提升的同时,能耗还得到了进一步的降低。根据ARM公布的资料显示,10nm的Cortex-A75的能效则是16nm Cortex-A72的1.8倍左右。而Cortex-A55在相同的频率与工艺条件下,内存性能最高可达Cortex-A53的两倍,效能比Cortex-A53高15%。同时,借助于ARM的DynamIQ big-LITTLE技术(比如可以单独开启任意1-4个大核和任意1-4个小核,或者只开启1-4个大核或1-4个小核,不再像之前那样,要么八核全开,要么只开启四个大核,要么只开启四个小核),能够进一步优化大小核之间的调配,提升能效,延长电池续航时间。

Adreno 630 GPU:VR性能大幅提升

在GPU方面,此前骁龙835在GPU上的升级就不大,Adreno 540的架构和骁龙820 Adreno 530完全一样,只是做了一些优化调整。而此次骁龙845则首次采用了全新一代的Adreno 630。

高通骁龙845正式发布!拥抱AI的地表最强SoC

根据高通公布的数据显示,Adreno 630相比之前Adreno 540性能提升了30%,能效比提升30%,显示吞吐量提升了2.5倍。

前面提到,虚拟现实体验将是骁龙845重点关注的一个点,所以,骁龙845此次也加入了全新的Adreno Foveation技术,即支持对于眼球视网膜中央凹的追踪。

高通骁龙845正式发布!拥抱AI的地表最强SoC

人类的眼球只有眼球中央凹(Fovea centralis)附近的区域有较高的分辨率,而周围的分辨率会急剧降低,甚至还达不到中央的1/10。所以,VR设备可以利用这一特性,在设备中加入对于眼球中央凹追踪的追踪,当用户看向某个方向的时候,设备只需对这一个范围进行高清晰度的渲染,其他区域进行低清晰度渲染即可,这可以极大的降低GPU的负荷(不再需要全局的高清晰度渲染),提升效率,降低能耗,同时可以确保用户无论看向哪个方向都能够获得最佳的视觉体验。有数据显示,采用这一技术可以将渲染性能提升2-3倍。
新一代Spectra 280 ISP:提供强大的拍照和视频拍摄性能

拍照性能是骁龙845另一个主要的关注点,而ISP芯片则是影响拍照性能的关键。骁龙845此次整合了全新的Spectra 280 ISP,虽然与之前的Spectra 180一样,支持3200万像素单摄像头或1600万像素双摄像头,不过,Spectra 280加强了在暗光环境下的表现,支持超高品质的拍照和视频拍摄体验。

高通骁龙845正式发布!拥抱AI的地表最强SoC

目前DxOMark上评分最高的智能手机是搭载骁龙835的Google Pixel 2,而未来搭载骁龙845的设备上市之后,高通表示将有信心能突破100,继续保持领先地位。(芯智讯注:Google Pixel 2之所以能够得到98的高分,也得益于其采用了索尼的Dual Pixel图像传感器。另外,Pixel 2还配备了一颗未激活的图像处理和机器学习协处理器——Pixel Visual Core。)

高通骁龙845正式发布!拥抱AI的地表最强SoC

另外,Spectra 280还支持10bit色深,能够带来更好的色彩还原能力,能够让拍摄的照片看起来更加自然。色域也从骁龙835的Rec.709提升到了Rec.2020,能够支持更多的色彩,可以让照片实现更高的亮度、饱和度和对比度,尤其是在高光环境下的表现会更出色。

在视频拍摄方面,得益于Spectra 280 ISP的加持,骁龙845可支持4K 60fps的超高清视频拍摄,编解码支持H.265 4K 60FPS。官方宣称能带来好莱坞级别的画质体验。

高通骁龙845正式发布!拥抱AI的地表最强SoC

同时,骁龙845还能够拍摄480fps的720p慢动作视频。而在此之前,只有索尼的旗舰机XZ Premium和旗舰XZs能够达到比这更高的级别,可以以近1000fps的帧率拍摄1080p视频。而这主要得益于索尼在今年2月初最新研发的三层堆叠式CMOS传感器(加入了一层DRAM缓存)。而骁龙845开始对于高清慢动作视频的支持,则有望快速在高端智能手机当中普及这一出色的视频拍摄体验。

高通骁龙845正式发布!拥抱AI的地表最强SoC

此外,骁龙845还支持视频视觉处理,可以将部分视频图像插入静态照片当中,实现更好的拍摄效果。算法方面,骁龙845还支持动作补偿,可以将拍摄视频时临近的帧图像补偿到当前帧上,实现更高的亮度和清晰度。

Android版的Face ID

早在今年8月份,高通宣布和台湾公司奇景光电展开合作,将推出三款基于高通新一代的Spectra ISP(Spectra 280)技术3D感知技术的解决方案,包括虹膜生物认证模组、被动深度传感摄像头模组和主动深度传感模组。

其中,“主动深度传感模组”则采用的是与苹果iPhone X一样的结构光3D感测技术,支持3D人脸识别和3D建模。

高通骁龙845正式发布!拥抱AI的地表最强SoC

随着此次骁龙845的发布,高通也开始在芯片和软件层面加入了对于这三款模组,特别是对于3D人脸识别和3D建模的支持。

高通XR扩展现实

高通骁龙845正式发布!拥抱AI的地表最强SoC

在3D建模方面及动作捕捉方面,虽然骁龙845与之前的骁龙835一样也是支持室内空间定位及6自由度的识别,但是骁龙845还加入了实时定位(SLAM)以及对自动识别周围的物体的支持,与VR结合使用,可以将周围的环境进行建模并融入到虚拟现实当中,从而实现诸如避免墙壁碰撞等特性,同时还可以对用户的手势动作进行捕捉与虚拟现实进行进行交,从而为用户提供实现更好的沉浸式体验。高通将其称之为XR(扩展现实)。

高通表示,目前其已经和20多家行业内相关公司建立了合作,将会共同推动XR技术的发展。

第三代商用人工智能平台

去年阿尔法狗打败李世石,成功引爆了市场对于人工智能的普遍关注。而今年可以说时人工智能爆发式增长的一年,特别是号称全球首款集成人工智能内核的麒麟970以及随后苹果A11的发布之后,高通进一步在骁龙处理器上加码人工智能的也是必然。不过,此次发布的骁龙845并没有专门加入专用的人工智能核心。而是继续通过现有的CPU/GPU/DSP来加强对于人工智能的支持。

对此,高通高级副总裁兼移动业务总经理Alex Katouzian表示:“据我说知,华为的产品是获得的第三方授权,与高通实际下的功夫不同。高通从骁龙820就开始AI方面的研究,到骁龙845已经是的第三代了,而且AI计算效能是前一代的三倍。”同时,他表示,“高通没有独立的神经网络引擎单元,而是更弹性的机器学习架构,在通用平台内做内核优化,分布在CPU、GPU、DSP等每个单元上,从而可以针对不同移动终端提供弹性调用各个处理单元。”

早在骁龙820的时候,高通就已经加入了与人工智能相关的骁龙神经处理引擎。在今年年初的骁龙835国内的发布会上,高通就表示,对骁龙神经处理引擎软件框架进行了全新升级,除了支持caff、coffe2,还包含了对Google TensorFlow等神经网络和模型框架的支持,以及对具有Hexagon向量扩展(HVX)特性的Hexagon DSP的增强。增强了包括了对定制神经网络层的支持,以及对骁龙异构核心的功耗与性能的优化。

▲骁龙835的神经处理引擎

而骁龙845此次则采用了高通第三代的骁龙神经处理引擎,除了已支持的Google TensorFlow和Facebook Caffe / Caffe2框架之外,现在还支持Tensorflow Lite和新的ONNX,可帮助开发者轻松使用他们所选择的框架,包括Caffe2、CNTK和MxNet等。此外,骁龙845还支持Google Android NN API,还加入了对于FP32、FP16以及INT8数据类型的支持,能够更加高效的进行人工智能运算。

首先,此次骁龙845的Cortex-A75/55都是基于ARM最新的DynamIQ技术,非常适合人工智能和机器学习,不仅可以更加自由的进行大核的配置和调配,而且ARM还还加入了针对人工智能的指令集和优化库,ARM V8.2版本的指令集将支持神经网路卷积运算,可以极大的提升人工智能和机器学习的效率。

据ARM透露,针对人工智能和机器学习的全新处理器指令集在采用DynamIQ技术的Cortex-A75处理器在优化应用后,可实现比基于现有的Cortex-A73的设备高50倍的人工智能性能,并最多可提升10倍CPU与SoC上指定硬件加速器之间的反应速度。

此次,高通也表示,骁龙845的Kryo架构CPU架构支持FP32以及INT8。而Adreno GPU则支持FP32以及FP16,这也使得骁龙845的CPU和GPU都能够很好的进行人工智能运算。

不过,实际上,高通骁龙的人工智能运算主要是由其DSP来负责的,可以将高通的Hexagon DSP看作是人工智能内核,而目前市面上不少的人工智能处理就是基于DSP的。

根据高通此前公布的数据显示,在进行DNN运算时,同样的一个算法在其GPU上跑的速度要比CPU快4倍,如果在DSP上则要比CPU快8倍。在能效方面,GPU运算要比CPU节省8倍,DSP则可节省25倍。显然,相比CPU和GPU来说,DSP更适合做人工智能运算。

此次,骁龙845的DSP则由原来的骁龙835的Hexagon 682升级为了Hexagon 685,不仅延续了对于TensorFlow、HVX的支持,也加入了对低精度的INT8的支持。高通称,其能够能够实现更加高效人工智能运算,甚至可以达到Hexagon 682的3倍。

显然,性能更强大的Hexagon 685 DSP,再加上ARM的DynamIQ技术以及高通自己的GPU,相信将会给大家带来更为出色的人工智能体验。

全新安全架构

通常基于ARM内核的芯片厂商在安全上都采用的是ARM提供的TrastZone技术(近期ARM还推出了针对物联网的PSA平台安全架构)。不过也有不少注重安全的厂商,在处理器之外还加上了单独的安全加密芯片。这一次,骁龙845则首次在SoC当中加入了移动安全模块。

高通骁龙845正式发布!拥抱AI的地表最强SoC

据高通介绍,骁龙845的移动安全模块当中,不仅支持TrustZone,还加入了独立的安全处理器SPU(Secure Processing Unit),并拥有独立的内存,可实现单独运算。SPU就等于是基于硬件层级的安全芯片,有自己的加密引擎,可以自己解密以及加密生成密钥。日常无论是指纹、人脸等生物认证信息、支付信息还是其他数据信息,都是需要经过这个SPU安全处理单元进行加密保护。此外,高通还加入了独立的HLOS操作系统,提供操作系统级的安全支持。

强大的连接性:1.2Gbps峰值下载速率

骁龙853是全球首款集成千兆级LTE基带芯片(骁龙X16)的移动平台,而骁龙845则集成了高通的第二代千兆级LTE基带芯片——骁龙X20,这款产品是高通在今年年初发布的,依然支持非授权频段载波聚合,实现更高的速率。最高可支持下行LTE Cat.18,即1.2Gbps,相比上一代的骁龙X16提升了20%。同时可支持5CA(载波聚合)、许可辅助接入(LAA)以及最多三个聚合载波上的4×4MIMO,并且还支持双卡双待双VoLTE。

高通骁龙845正式发布!拥抱AI的地表最强SoC

Wi-Fi方面,骁龙845支持最新的60GHz 802.11ad Wi-Fi,增加了对分集天线的支持,从而能实现更稳定的、速率高达4.6Gbps的多千兆比特网络体验。同时,骁龙845还支持802.11ac Wi-Fi标准,不过骁龙845不仅优化了网络通讯协议,同时加入了首次快速连接设置,网络连接响应速度可以达到上代产品的16倍。双频并发(DBS)支持不断扩展的应用组合以及30%的运营级Wi-Fi网络容量利用率提升。

蓝牙方面,骁龙835的就已经开始支持最新的蓝牙5.0,能够提供高达2Mbps带宽,是之前蓝牙4.2的两倍。骁龙845在这方面与骁龙835基本一致,不过此次高通还加入了自己的TrueWireless功能,支持一对多传输,支持用户能够同时向多个无线扬声器、智能手机或其他终端广播音频;另外,与前代产品相比,最多可将无线耳塞的功耗减少50%。

续航性能大大加强

不论是三星10nm LPP工艺,还是ARM最新的更加高效的Cortex-A75/55内核,还是新的DynamIQ big-LITTLE技术,都对于骁龙845的功耗控制带来了很大的帮助。高通表示,与前代产品相比,骁龙845采用全新的影像和视觉处理架构,在视频拍摄、游戏和XR应用上功耗降低高达30%。而全新的Adreno 630,也使得图像性能和能效比相比前代提升了高达30%。

具体的设备续航时间方面,基于骁龙845的设备可以持续播放超过4小时的4K视频,支持3小时以上的VR体验时间,如果只是进行日常超强度的高清语音通话,则续航时间可达2天。

另外,与骁龙835一样,骁龙845依然支持高通自己的QC 4.0快充标准,15分钟即可充满50%电量。进一步增强了设备的续航性能。

小结:

通过前面的介绍,我们可以看到,相对于之前的骁龙835,此次发布的骁龙845的升级幅度还是相当大的。虽然,在CPU、GPU性能的提升上并不算大,但是针对用户关注的拍照/录影、虚拟现实、连接性、安全性、人工智能、续航这六大方面都进行了重点加强。可以说,高通骁龙845更多的将注意力从单纯的硬件参数上的提升,转移到了真正对于用户体验的关注和提升。

作者:芯智讯-浪客剑

0

付费内容

查看我的付费内容