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拿下10项全球第一!联发科天玑9000到底有何过人之处?

程序员文章站 2022-07-03 13:53:27
11月19日早上6点,联发科面向全球媒体召开2021年度高管媒体会,正式发布了2022年度旗舰5g soc——天玑9000,并且带来了10项全球第一,直接对标苹果a15以及高通...

11月19日早上6点,联发科面向全球媒体召开2021年度高管媒体会,正式发布了2022年度旗舰5g soc——天玑9000,并且带来了10项全球第一,直接对标苹果a15以及高通即将发布的骁龙989,全力冲击高端旗舰智能手机市场。

早在2019年11月,联发科发布旗下首款高端旗舰5g soc芯片——天玑1000之时,在联发科的倾力打造之下,天玑1000就曾一口气拿下了十多个全球第一,成为了当时“全球最先进的旗舰级5g单芯片”,由此也开启了联发科进军高端旗舰机市场的大幕。此后接连推出的天玑1000+和天玑1200系列也在高端旗舰市场获得了一定的成功,但是似乎并没有达到联发科的预期。

此次,联发科并没有按照以往的命名规则,将其2022年度旗舰5g soc命名为“天玑2000”,而是直接采用了天玑9000的命名,这个命名跨度之大,也直接反应了天玑9000相比此前的天玑1000系列来说,性能提升之大!

这一次,天玑9000系列也直接拿下了十项全球第一!

●全球首款基于台积电4nm工艺的5g soc

●全球首款采用cortex-x2 cpu内核的5g soc

●全球首款采用mali-g710 gpu内核的5g soc

●全球首款支持lpddr5x 7500mbps的5g soc

●全球首款支持320mp摄像头的5g soc

●全球首款支持3-cam 3-exp 18bit hdr的5g soc

●全球首款支持8k av1视频播放的5g soc

●全球首款支持下行3 x 100mhz三载波聚合的5g soc

●全球首款支持3gpp r16上行增强型的5g soc

●全球首款支持蓝牙5.3的5g soc

下面,我们详细的来对天玑9000进行解析。

全球首发台积电4nm工艺

联发科天玑9000首发采用了台积电4nm(n4)工艺,该工艺是基于此前的台积电5nm(n5p)工艺的改进版。不过,台积电似乎并未具体公布过其n4工艺的相比前代具体的提升的指标。

不过,根据台积电近期公布的新的n4p工艺的指标显示,n4p工艺相比最初的n5工艺可提升11%的性能或提升22%的能效、提升6%的晶体管密度,而对比n4可将性能提升6.6%。

简单换算之下,可以得知n4工艺相比最初的n5工艺,大概有4%左右的提升。

另外,需要指出的是,n4是依然是属于5nm家族,与此前的5nm有100%的ip相容性,使得客户能够沿用5nm工艺既有的设计基础架构、加速产品的推出。

之前的信息也显示,原本天玑9000似乎是计划采用5nm工艺的,之后联发科重新修正了产品线路图,改成了最新的台积电4nm n4工艺。

需要指出的是,高通即将发布的2022年度旗舰移动平台——骁龙898预计将会采用三星4nm工艺,不过按照三星以往的技术指标,其4nm工艺的实际效能大概与台积电的5nm n5p工艺相当。这也使得联发科得以在芯片的工艺制程上相比骁龙898可以具有一定的优势。

全球首发cortex-x2超大核

在cpu内核方面,联发科天玑9000全面升级了arm最新推出的armv9指令集架构的cpu ip核,并全球首发采用了arm cortex-x2超大核。

根据arm此前公布的数据,cortex-x2相比于cortex-x1整数性能提升了16%,机器学习性能则是其两倍,是其性能表现最优的 armv9 cpu,可跨高端智能手机和笔记本电脑。

具体来看,天玑9000的cpu采用了一颗主频3.05ghz的cortex-x2超大核、三颗主频2.85ghz的cortex-a710大核、四颗cortex-a510效能核心。按照联发科的说法,天玑9000的cpu性能相比目前的安卓旗舰(不清楚这里指的是骁龙888),性能提升了35%,能效比提升了37%。

另外,天玑9000的cpu部分还配备了6mb的系统缓存和8mb的三级缓存,共计14mb的缓存设计,性能相比8mb的缓存设计提升了7%,带宽的消耗减少了25%。

同时,天玑9000的14mb的缓存容量水平也已经达到了intel笔记本cpu的级别。不过,这里需要指出的是,根据arm的资料,cortex-x2的三级缓存容量的设计就是8mb,比cortex-x1增大了一倍。

在具体的cpu单核性能方面,联发科表示,天玑9000的specint2k6的成绩相比目前的安卓旗舰cpu高出了35%,geekbench 5.0的成绩相比目前的安卓旗舰cpu高出了10%。

在多核性能方面,天玑9000的geekbech 5.0测试成绩已经超越了2020年度旗舰级cpu(这里应该指的是苹果a14,其成绩也确实在4000+左右)的水平,达到了与2021年度旗舰cpu(这里应该指的是苹果a15)接近的水准。而目前的安卓旗舰(骁龙888)则更是被甩在了身后。

从主流的各类应用的启动速度测试来看,天玑9000相比目前的安卓旗舰cpu要快16%-55%。

全球首发mali-g710 gpu

天玑9000首发采用了arm最新推出的mali-g710 gpu。根据arm的说法,mali-g710是arm有史以来性能最强的gpu,主要面向希望获得更好、更长时间的娱乐体验高端智能手机,可提供强大的图形计算密集型体验,如aaa级高保真度游戏。

与上一代arm mali-g78 (iso 工艺) 相比,mali-g710 在性能上提升了20%、能效提升了20% 和机器学习 (ml)性能提升了35%。

天玑9000此次配备了10核心的mali-g710 gpu,再加上台积电4nm工艺的加持,相比目前的安卓旗舰级处理器的gpu性能提升了35%,能效比也提升了60%。

需要指出的是,今年10月,联发科推出基于vulkan扩展的移动端光线追踪sdk 解决方案,而基于mali-g710 gpu的强大性能,天玑9000也将成为首款支持移动端光线追踪游戏体验的5g soc。

在具体的游戏性能表现方面,基于流行的沙盒游戏,在设置60帧/秒的画质下,基于5g网络运行24分钟,可以看到,天玑9000与2021年度的智能手机旗舰处理器(苹果a15)都只有在前4分钟维持在了60fps,之后帧率就开始出现下滑,但是天玑9000的平均帧率表现要比后者更好。

另外在各类主流的游戏测试当中,不论是设置120fps或90fps,天玑9000都能以最高帧率和质量运行。相比之下2021年度的旗舰处理器只能维持在60fps以上。

全球首发支持lpddr5x 7500mbps内存

今年7月,jedec固态技术协会发布了针对“第 5 代低功耗双倍速率”(lpddr5)dram 存储器jesd209-5b标准。作为针对 lpddr5 标准的更新,其专注于性能、功耗和灵活性的改进,以及新增可选的 lpddr5x 扩展规范。lpddr5x旨在简化体系结构和提供更高的带宽,以支持5g增强通信性能,并服务从汽车到高分辨率增强现实/虚拟现实/ai边缘计算等应用场景。

目前三星和美光都已推出了新的lpddr5x内存。根据三星的介绍,其lpddr5x内存采用了14nm工艺,功耗减少20%,速率可达8.5gbps,比上一代产品lpddr5的运行速度6.4gbps约快1.3倍,同时最高容量可高达64gb。

根据联发科的数据显示,相比lpddr5 5500mbps,lpddr5x 7500mbps带宽提升了36%,功耗降低了20%。

那么性能更强、功耗更低的lpddr5x对于智能手机来说,自然也能够带来更好的体验以及更长的续航。

安兔兔跑分超100万分

得益于台积电4nm工艺、cortex-x2超大核、mali-g710、lpddr5x的加持,使得天玑9000的综合性能有了非常大的提升。

正如之前网上曝光的那样,天玑9000的安兔兔跑分超过1000000分,达到了创纪录的1007396分(比之前曝光的1002220分还要高),这个得分即便是相比目前安卓阵营最强的基于骁龙888 plus的手机的安兔兔跑分都要高出10万多分。相近经过后续的优化之后,这一成绩有望进一步提升。

另外,在天玑9000的整体功耗表现方面,联发科给出的数据显示,相比目前的安卓旗舰cpu,天玑9000在待机状态下功耗可降低40%,在播放多媒体的状态下功耗可以降低65%,在游戏状态下功耗可以降低25%。

apu 5.0来了

ai功能是近年来联发科极为重视,也是一直持续发力的方向。在2019年天玑1000系列发布之时,就搭载了全新的apu 3.0架构,首度采用了2个npu大核+3个npu小核+1个微小核的多核架构。凭借apu 3.0带来的ai性能上的提升,联发科天玑1000也成功登上了当时苏黎世理工学院的ai benchmark第一名的宝座。

而此次发布的天玑9000系列,跳过apu 4.0,直接用上了apu 5.0,这也反应了全新的apu 5.0所带来的在ai性能上的巨大提升。

根据联发科公布的数据显示,天玑9000所搭载的apu 5.0拥有4个高性能npu核心和两个npu小核,相比前代的apu 3.0来说,ai性能直接提升了400%,能效比提升了400%。

与2021年度的旗舰处理器相比,联发科apu 5.0的ai性能提升了66%,能效比也提升了31%。

在目标检测与图像压缩的相关ai性能测试当中,相比2021年度的旗舰处理器,天玑9000的ai性能提升了49-92%,能效比提升了14-72%。

在苏黎世联邦理工学院的ai benchmark v4测试中,天玑9000的ai性能相比谷歌最新推出的集成了edge tpu单元的tensor处理器的ai性能也高出了16%。

在其他的一些ai性能及能效测试项目的对比当中,天玑9000的ai性能相比谷歌tensor超出了47-203%,能效比方面也有着19-147%的提升。