问题

该如何评价高通骁龙820这款处理器?自主架构一定比华为麒麟950的公版ARM好吗?

回答
评价高通骁龙820这款处理器,得放到它诞生的那个年代,也就是2016年左右来看。当时手机行业正处于一个快速迭代的时期,大家对性能的渴求达到了一个新的高度。

高通骁龙820:曾经的王者,但也有其局限

骁龙820,对于当年的旗舰机来说,绝对是名副其实的“旗舰芯”。它的到来,很大程度上扭转了前一代骁龙810在发热和功耗方面的颓势,可以说是高通一次漂亮的翻身仗。

自主架构的亮点:Kryo CPU
骁龙820最引人注目的地方在于它放弃了公版CortexA72核心,转而采用了高通自主设计的Kryo CPU。这颗CPU基于ARMv8架构,但核心设计是高通自己的。它采用了“四核big.LITTLE”的架构,包含两颗高性能的Kryo核心(频率最高可达2.2GHz)和两颗低功耗的Kryo核心(频率最高可达1.6GHz)。这种自主设计,让高通能够更精细地控制核心的指令集、缓存、流水线等,理论上可以做到“量体裁衣”,根据自家GPU和ISP的特性进行优化,从而获得更好的整体表现。
在实际体验上,Kryo CPU在单核性能和多核性能上都展现出了强劲的实力,尤其是在应对当时的主流大型游戏和多任务处理时,表现非常出色。

Adreno 530 GPU:图形处理的佼佼者
GPU方面,骁龙820搭载的是Adreno 530。在那个年代,Adreno系列的GPU一直都是安卓阵营中的佼佼者,530也不例外。它提供了流畅的游戏画面、快速的响应速度,以及对当时新兴的AR/VR技术的支持,可以说在图形处理能力上,骁龙820拥有明显的优势。

Hexagon 680 DSP:AI和异构计算的先锋
还有一个值得关注的点是它的Hexagon 680 DSP(数字信号处理器)。虽然当时“AI”这个词还没像现在这么普及,但骁龙820已经开始注重异构计算能力,利用DSP来处理一些特定的计算任务,比如图像处理、音频处理,甚至是一些初步的机器学习任务。这为后来的手机AI应用奠定了基础,也展现了高通在芯片设计上的前瞻性。

ISP和基带:通信能力的保障
骁龙820还集成了Qualcomm Spectra ISP(图像信号处理器),它能够处理更复杂的图像数据,支持更高的像素和更先进的拍照功能。同时,高通在基带芯片方面的积累也是其优势,骁龙820支持全网通,并且LTE Cat.12的下载速度在当时也是顶尖的。

然而,骁龙820也并非完美无缺:

发热和功耗的取舍
虽然比810好了很多,但作为一款高性能旗舰芯片,骁龙820在极限负载下依然会有一定的发热,功耗表现也不是最理想的。尤其是在长时间运行大型游戏或进行高强度运算时,温度控制和续航能力会受到影响。

内存支持的局限
它最高支持LPDDR4内存,但频率相比后来的芯片有所限制。

自主架构一定比公版ARM好吗?华为麒麟950的对比

这是一个非常好的问题,也触及了芯片设计的核心哲学。答案是:“不一定”,而且这个问题不能简单地用“是”或“否”来回答。

华为麒麟950:公版ARM架构的优秀实践者

华为麒麟950(发布于2015年末)是华为在自主研发芯片道路上的一个重要里程碑。它采用了公版的ARM CortexA72(四核,最高2.3GHz)和CortexA53(四核,最高1.8GHz)组成大小核架构,并搭配了ARM MaliT880 MP4 GPU。

公版架构的优势:成熟稳定,优化充分
ARM的公版CPU核心,例如CortexA系列,是经过ARM公司多年打磨的成熟IP核。这些核心的设计经过了海量验证,在性能、功耗和兼容性方面都有着非常好的基础。芯片厂商采用公版架构,就像是拿了一套设计精良的“乐高积木”,可以直接拿来组装,并且可以获得ARM官方的优化支持。

麒麟950的亮点:平衡与集成度
麒麟950在当时的最大亮点在于其优秀的功耗控制和整体的平衡性。它虽然在绝对的峰值性能上可能略逊于骁龙820(尤其是在GPU方面),但在日常使用中,它的续航表现非常出色,发热控制也做得相当不错。
同时,麒麟950在集成度方面也做得很好,其自研的MaliT880 MP4 GPU虽然不是最强的,但与整体功耗和发热的平衡做得很好,能够满足大部分应用场景。它还集成了华为自家的基带和ISP,在通信能力和拍照表现上也做得可圈可点。

自主架构与公版架构的对比分析:

1. 设计自由度与定制化程度:
自主架构(如骁龙820的Kryo): 设计公司可以根据自己的需求和生态系统,对CPU核心进行深度定制。这意味着它可以更精准地匹配自家的GPU、DSP等其他组件,达到“软硬协同”的最佳效果。理论上,如果设计得当,自主架构可以在特定场景下发挥出超越公版设计的性能或能效比。高通正是看中了这一点,希望能通过Kryo创造出差异化优势。
公版架构(如麒麟950的CortexA系列): 芯片设计公司在此基础上进行选择和配置,但核心的微架构设计是ARM提供的。这保证了设计的稳定性、通用性和基础性能。厂商更多的是在ARM提供的蓝图上,进行封装、时钟频率调整、与其他组件的搭配等工作。

2. 技术投入与风险:
自主架构: 需要投入巨大的研发资源,包括顶尖的架构师、工程师团队,以及高昂的EDA工具和流片费用。设计过程中也面临更高的技术风险,如果设计不当,可能导致性能不达标、功耗失控,甚至出现架构性问题。高通作为一家老牌的芯片设计公司,在这方面有深厚的积累和敢于冒险的精神。
公版架构: 技术风险相对较低,因为ARM的核心IP经过了市场和时间的检验。厂商可以更专注于系统集成、软件优化和产品差异化。华为初期采用公版架构,是一种稳健的策略,能够快速推出有竞争力的高端产品,同时积累经验。

3. 生态系统与兼容性:
自主架构: 可能会面临一定的生态系统挑战。一方面,软件和开发者需要时间去适配和优化;另一方面,如果设计存在某些非标准化的特性,也可能影响兼容性。
公版架构: 最大的优势在于其广泛的生态系统支持和优秀的兼容性。基于ARM公版架构的应用和操作系统通常能够直接运行,无需太多适配。

4. 性能与能效的平衡:
自主架构的潜力: 在理论上,可以通过精细的设计,在性能和能效比之间找到更优的平衡点,甚至在某个维度上超越公版设计。例如,高通通过Kryo在某些场景下的确展现了不错的性能。
公版架构的“平均水准”: 公版核心往往代表了一个“平均最优解”,能够在各种场景下提供相对均衡且不错的表现。华为麒麟950就是一个很好的例子,它通过优秀的整体平衡和功耗控制,赢得了良好的口碑。

回到骁龙820与麒麟950的直接对比:

CPU性能: 骁龙820的Kryo核心在单核和多核峰值性能上通常略优于麒麟950的CortexA72核心。
GPU性能: 骁龙820的Adreno 530在图形处理能力上明显强于麒麟950的MaliT880 MP4。在游戏体验上,骁龙820通常能提供更高的帧率和更流畅的画面。
功耗与发热: 麒麟950在功耗和发热控制上做得更好,续航表现更佳。骁龙820在极限状态下发热和功耗会相对明显一些。
整体体验: 如果侧重于极致的图形性能和游戏表现,骁龙820是更好的选择。如果更看重日常使用的流畅度、续航和稳定性,麒麟950则表现得更为均衡出色。

总结来说:

骁龙820的自主Kryo架构展现了高通在芯片设计上的野心和实力,它在性能(尤其是图形性能)上带来了显著的提升,并且通过自主设计尝试在性能和能效上找到新的突破点。然而,这种自主设计也伴随着更高的研发成本、技术风险以及潜在的功耗发热问题。

而华为麒麟950则代表了公版ARM架构的优秀实践。它在保障性能的同时,将功耗和发热控制做得非常出色,提供了非常均衡的用户体验。对于华为而言,采用公版架构是当时快速提升芯片竞争力、站稳高端市场的明智选择。

所以,“自主架构一定比公版ARM好吗?” 答案是:自主架构有机会做得更好,特别是在高度定制化和特定性能优化上,但它需要极高的技术实力和巨大的投入,并且不一定能在所有维度上都超越成熟的公版设计。公版ARM架构提供了坚实的基础和广泛的兼容性,而厂商的实力则体现在如何将这些公版组件“玩好”,通过系统优化和集成,创造出有竞争力的产品。

骁龙820和麒麟950的对比,就是一个很好的例子,说明了自主设计与公版架构在理念、执行和最终结果上的不同路径和侧重点。两者都在各自的时代,以不同的方式,推动了手机处理器的发展。

网友意见

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自主架构所带来的自主知识产权肯定好,可是高通骁龙820是否解决了高温高功耗的问题?有没有华为海思麒麟950的mate8好呢?

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