高通驍龍 855 信息匯總:5G 之外,AI 和相機是升級重點

摘要

除瞭 5G,驍龍 855 還有著 3 倍於前代的 AI 性能和集成瞭計算機視覺的 ISP 芯片。

在正在夏威夷進行的高通驍龍技術峰會上,高通正式發佈瞭驍龍 855 移動平臺。

作為高通未來一年的旗艦移動平臺,驍龍 855 在 CPU、GPU、制程等「常規」項目上進行瞭全面的升級,基於 X50 基帶的 5G 方案也如期而至。不過除此之外,驍龍 855 還在 DSP、ISP 兩個方面做瞭大量的調整,在 AI 和影像能力上有瞭很大的提升。

45% 的 CPU 性能提升,20% 的 GPU 性能提升

和早些時候發佈的麒麟 980、蘋果 A12 Bionic 類似,驍龍 855 也采用瞭臺積電最新的 7 納米工藝打造。相比起驍龍 845 使用的 10 納米 LPP FinFET 工藝,7 納米工藝可以有效降低芯片面積,對發熱、功耗也有一定的幫助。

CPU 部分,驍龍 855 采用瞭比較特別的「1+3+4」的設計,Kryo 485 架構,其中 1 個「超大核(Prime Core)」最高主頻 2.84GHz,3 個性能核心最高主頻 2.42GHz,這兩個部分采用瞭基於 ARM Cortex-A76 的半定制架構,另外還有 4 顆 1.8GHz 的低功耗核心。

得益於 2.84GHz 的「超大核」,高通表示,驍龍 855 的 CPU 性能相比驍龍 845 提升瞭 45%,是驍龍 CPU 過去幾年性能提升幅度最大的一次。

更強的 CPU 性能意味著在 app 啟動等對 CPU 性能要求較高的場景時,可以帶來更加優秀的表現。高通還表示,相比其它兩款采用 7 納米工藝的 SoC(麒麟 980,蘋果 A12 Bionic),驍龍 855 的 CPU 功耗控制更優秀,在長時間的連續使用中可以提供更加優秀的持續性能表現。

此外,和麒麟 980 一樣,驍龍 855 也增加瞭對 2133MHz LPDDR4X 運行內存的支持,最大可以支持到 16GB。

GPU 部分,驍龍 855 繼續使用瞭自傢的定制核心,名字從驍龍 845 的 Adreno 630 變成瞭 Adreno 640。

高通表示,相比 Adreno 630,Adreno 640 的性能有瞭 20% 的提升。在進一步優化性能表現的同時,Adreno 640 還繼續強調功耗控制,高通表示 Adreno 640 可以提供業界最優秀的每瓦性能表現。

和 CPU 類似,高通表示,在連續的遊戲中,憑借更小的發熱,Adreno 640 相比其它旗艦 SoC 的 GPU 性能波動更小。

除瞭硬件上的提升,Adreno 640 還將支持 Vulkan 1.1(移動芯片的第一個)以及 PBR(Physicallly Based Rendering)渲染技術,再加上全程的 HDR 渲染和顯示的支持,驍龍 855 在遊戲上的潛力要遠比 Adreno 640 的 20% 提升來的大。

上述這些軟硬件的提升,加上驍龍 855 在網絡、音頻、色彩渲染等眾多方面的優化,高通提出瞭 Snapdragon Elite Gaming 體驗,驍龍 855 是首款支持 Snapdragon Elite Gaming 體驗的平臺。

集成張量加速器的 Hexagon 690 DSP,3 倍於前代的 AI 性能

提升終端側 AI 能力是智能手機芯片的一個重要發展方向,不過在提高 AI 能力的方式上,各傢廠商的方案有所不同。蘋果和華為采用的是為 AI 定制一顆專用的物理芯片,而高通則認為,AI 能力不應該被局限在一顆芯片上,而是應該充分利用 CPU、GPU、DSP 等元器件的能力。

在驍龍 855 上,高通依然堅持瞭這種做法。從官方的介紹中,看不到類似 NPU 的獨立 AI 模塊,不過高通其實也在硬件層面對 AI 做瞭強化,隻是把它「藏」在瞭 DSP 中。

驍龍 855 搭載瞭全新的 Hexagon 690 DSP,這裡包含瞭 4 個 Hexagon 向量擴展內核(Hexagon Vector eXtensions,HVX),是驍龍 845 的兩倍。此外,Hexagon 690 中還增加瞭一個張量加速器(Hexagon Tensor Accelerator,HTA),專門用於 AI 計算(所以嚴格來說驍龍 855 是有獨立 AI 芯片的)。

高通把驍龍 855 中包含的 Kryo 485 CPU、Adreno 640 GPU、Hexagon 690 DSP 歸到瞭第四代 AI Engine 當中。

性能方面,高通表示,第四代 AI Engine 可以實現每秒超過 7 萬億次運算(7TOPs),AI 性能較驍龍 845 相比提升 3 倍,2 倍於另外一顆同樣采用 7 納米工藝的安卓 SoC(暗示……)。

除瞭性能上的「秀肌肉」,高通還在現場展示瞭多個合作夥伴基於驍龍 855 的第四代 AI Engine 打造的功能特性。

其中包含瞭 Elevoc(大象聲科)做的 AI 降噪方案(Elevoc 也是錘子在堅果 3 發佈會上的那傢 AI 降噪方案的供應商),商湯科技基於 ToF 方案實現的達到支付級別的 3D 人臉識別(ToF 明年真要來瞭),ArcSoft(虹軟)的夜景降噪算法(驍龍 855 手機的手持夜景表現值得期待)。

可能一些消費者依然認為手機的終端側 AI 是個「噱頭」,不過在高通、華為海思等芯片廠商的推動下,眾多的算法方案供應商和應用開發者已經基於手機 AI 開發瞭很多實用的功能。而隨著高通在驍龍 855 上繼續在 AI 能力上「大躍進」,AI 對於消費者的潛力還將在未來持續得到兌現。

具備計算機視覺能力的 ISP

除瞭 DSP,驍龍 855 另外一個有「大躍進」的地方是 ISP。

ISP 的全稱是 Image Signal Processor(圖像信號處理器),不過在實際使用中,ISP 通常不是獨立工作的,比如在使用手機拍攝模擬背景虛化的照片時,ISP 負責生成圖片,而深度圖的生成、背景的扣圖處理則是由 DSP 完成的。這種 ISP、DSP、CPU、GPU 協同工作的計算能力,也是智能手機相比起傳統的單反和無反相機的最大優勢所在。

在驍龍 855 的 Spectra 380 ISP 上,高通做瞭一種全新的嘗試,將計算機視覺(Computer Vision,CV)能力直接賦予到瞭 ISP 上,讓 ISP 自身就可以完成物體分類、追蹤、深度感測、6DoF 運動追蹤等特性。

高通表示,通過為 ISP 賦予計算機視覺能力,可以大幅度提升處理速度並降低功耗,實現一些之前方案無法做到的功能,比如在拍攝 60fps 的 4K HDR 視頻時也可以實時感知深度,從而實現視頻的實時人像背景虛化,而在拍攝人像虛化照片時,可以直接做到所見即所得,不需要在後臺花額外時間進行處理。

得益於 Spectra 380 ISP,驍龍 855 平臺的 4K HDR 視頻拍攝能力也有瞭提升,可以捕捉超過 10 億種顏色,並且支持 HDR10+ 視頻拍攝(移動設備中的第一個)。

此外,驍龍 855 還在硬件級別支持瞭 HEIF 編碼格式。

高通表示,驍龍 855 對 HEIF 的應用不像一些競爭對手那樣隻用來減少文件體積(蘋果:似乎有人喊我?),而是可以利用 HEIF 的特性,可以在同一個文件中包含更加豐富的信息,比如連拍照片、照片和短視頻、照片和深度圖,為用戶之後的瀏覽、編輯照片提供更大的空間。

X24 LTE 基帶,外掛 X50 5G 基帶

驍龍 855 集成瞭全新的驍龍 X24 LTE 基帶,下行可以達到 Cat 20,最高速度 2 Gbps,上行可以到 Cat 13,最高 316 Mbps,這也是迄今為止最快的 LTE 基帶。

至於 5G,目前高通提供的方案是外掛 X50 基帶。

早在 2016 年,高通就通過「PPT」的方式對外公開瞭 X50 基帶,經過瞭幾年的準備,X50 終於在這一代產品上可以正式商用。通過在驍龍 855 的基礎上增加 X50 基帶,智能手機可以在保留最優秀 4G 能力的前提下,支持 6GHz 以下和毫米波頻段,實現數千兆比特的速度以及極低的延遲,在毫米波頻段,性能提升將會更加巨大。

不過除瞭基帶,5G 對射頻和天線帶來的設計難度也是空前的。為此,高通已經準備好瞭一套組合方案,包含瞭多個高通 QTM052 毫米波天線模塊以及兩個 RF 射頻模塊。

除瞭 4G 和 5G,驍龍 855 在 Wi-Fi 能力上也有瞭明顯的強化,直接支持瞭下一代的 Wi-Fi 6(802.11ax)標準,使用高通的 60GHz Wi-Fi 移動平臺,驍龍 855 還支持毫米波頻段的 Wi-Fi 連接,實現理論最高 10Gbps 的 Wi-Fi 速度,這也是業界首款基於 802.11ay 的平臺。

AI、相機和 5G

驍龍 855 上的新特性還有很多,比如這是首款支持高通 3D 聲波傳感器的平臺,可以實現屏下超聲波指紋識別。

相比市面上已有的基於 2D 信息采集的光學屏幕指紋方案,高通的超聲波方案可以實現 3D 指紋信息的采集,安全系數更高,對污漬的抗幹擾能力也要更好。不過考慮到高通的前兩代超聲波指紋識別方案並沒有得到廣泛應用,這次的 3D 聲波傳感器能否「翻身」,目前看還是個未知數。

總體看,作為高通的新一代旗艦移動平臺,驍龍 855 一方面在 CPU、GPU、制程等方面拿出瞭足夠有誠意的升級,另一方面,驍龍 855 還在 DSP、ISP 兩項上進行瞭重要的調整,這些變化可能並不容易體現在消費者「喜聞樂見」的跑分中,不過對手機體驗的加成、後續軟件功能的研發都是顯而易見的。

此外,支持 6GHz 以下和毫米波頻段的 X50 外掛基帶終於將智能手機帶入瞭 5G 時代,而相對成熟的參考方案也意味著我們有機會在 2019 年看到更多的 5G 手機上市。

高通表示,驍龍 855 移動平臺已經向客戶出樣,搭載驍龍 855 的商用終端預計將在 2019 年上半年出貨。


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