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原标题:骁龙820/Exynos8890/麒麟950/联发科X20:谁是旗舰芯片

浏览次数:187 时间:2020-04-07

6月12日消息,据国外媒体报道,三星在内部制造了很多智能手机部件,包括显示屏和处理器。有传言称,他们也在制造自己的GPU,逐渐摆脱对高通的依赖。

最近,各大芯片厂商都公布了专为明年移动设备设计的新一代旗舰级一体式SoC系统级移动芯片。其中,高通正式推出了Snapdragon 820,三星推出了Exynos 8890,华为海思推出了麒麟950,联发科虽未正式公布,但在今年年初也已经透露了2016年的旗舰芯片计划。除了关于高通KRYO和三星定制内核的更具体细节还有所隐藏之外,这些芯片大多分信息都已经公布。下面我们就来做个比较详细的初步对比,让大家提前了解明年上半年市场有多激烈。

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下面这张表是这批新处理器官方公布的基本参数规格对比:

据传,GPU将被称为“S-GPU”,将出现在明年推出的旗舰级的Galaxy设备中,更有趣的是,从明年开始,这款GPU将取代Exynos处理器中的ARM显卡芯片。我们还不知道有关S-GPU的任何细节,只知道它正在进行中。

要么定制内核,要么就是堆“多核”

在过去,三星手机上的GPU芯片基本都需要向英伟达,AMD这样的第三方厂商进行购买,尤其是更多采用高通的骁龙处理器。高通现在是移动领域的大玩家,如果三星推出自己的产品,那么它将成为高通的竞争对手,它的Exynos芯片将会被完全定制,因为它将包含定制的CPU核心和定制的GPU核心,这将使Exynos核心与高通的芯片完全相同——完全定制。

2015年无疑是芯片领域经历“多核战争”的一年,几乎所有主要的芯片厂商都发布了八核心的处理器。不过,2016年战场分割开来了,虽然海思、联发科和三星仍继续采用ARM的big.LITTLE架构设计,但高通的Snapdragon 820已经重新回归四核心设计。另一方面,联发科仍坚持“多核”战略,甚至在Helio X20中进击的采用了10核心设计,将低、中、高三组不同档次内核组合到一起,能够在不同场景中从低功耗内核快速平稳切换到高性能内核。

业内权威人士表示,如果这家韩国巨头希望在竞争激烈的芯片市场上大受欢迎,那么第一代三星的GPU核心需要比ARM、PowerVR和高通这一代的解决方案更加强大。

ARM最初提供的big.LITTLE架构设计方案,就是以高性能与低功耗CPU内核混合为基础,目的是针对不同的任务平衡功耗和性能。高通的Snapdragon 820中使用了4个几乎相同的定制CPU内核,命名均叫做KRYO,不过高通借鉴了big.LITTLE的设计,选择了不同频率内核组成两组异构CPU集群。高通专注于异构计算(Heterogeneous Compute),因此有信心吹捧KYRO内核性能提升同时,仍可以让功耗保持在非常低的水平。

他们表示,这款新GPU还需要支持Vulkan,并在虚拟现实应用和游戏中表现强劲。

说到异构计算,无论是联发科的X20还是海思的麒麟950,均配备了ARM微控制器为基础的“协处理内核”,该内核的主要工作就是接管那些“全天候”的任务,以达到省电的目的,其中联发科X20的“协处理器”采用的ARM公版设计的Cortex-M4内核,而麒麟950则使用了更加强大的Cortex-M7内核,ARM早期就已经说明了这两个内核的特征,不仅高能效,更有助于让设备在闲置和休眠时最大化地降低能耗

高通Snapdragon 820没有“协处理器”,但为此准备了重新设计的Hexagon 680 DSP,作用相当于完全独立的“协处理器”。不过,Hexagon 680 DSP除了主要负责作为与各类“持久续航”感测器的枢纽之外,还供了超低功耗的高级图像处理能力,帮助摄像头及计算视觉应用时加速ISP等,负责更多CPU和GPU之外的工作。

对比过去,相信大家都发现了,所有未来的移动SoC芯片,设计上将变得越来越复杂了,也越来越强大了。

形成差异化的定制CPU内核

高通Snapdragon 820不仅回归到了四核心设计,而且还延续了之前定制CPU内核的习惯,而不再像Snapdragon 810那样直接采用公版的Cortex-A57或A53设计,只不过其定制的KRYO内核还是试用了与其他主流移动处理器相同的ARMv8-A 指令集。

高通没有“解剖”最新的KRYO内核,不过高通与早前“金环蛇”时代所做的又有所不同。高通将Snapdragon 820的两个组内核调整为不同的频率,而且两个不同频的内核还分别配置了不同的缓存。虽然不是ARM的big.LITTLE设计方案,但思路和体系结构却基本相同,这样的设计有助于对能效和性能进行更深入的优化。

KRYO是高通首款定制设计的64位四核CPU内核,面向异构计算而高度优化,并利用Symphony系统管理工具,将任务调度和功率管理延伸至整个处理器各项组件,包括CPU、Spectra ISP、骁龙显示引擎、GPU、GPS和内存系统,针对不同的任务可以更有效的结合起来,最大化地提升系统性能和效能。高通表示定制的KRYO内核,相比上一代芯片性能和续航时间提升了两倍,我们不清楚在实际应用中是否有如此明显的表现,因为最近的一些测试表明了只有超过30%的提升

三星终于也走向了自主定制高性能CPU内核的道路,最新的Exynos 8890 SoC芯片中有4个是定制内核,三星表示在定制内核的帮助下,Exynos 8890相比Exynos 7420性能提升30%,能效也提升了10%。换句话说,Exynos 8890单核心性能应该非常强劲,不过与高通不同的是,三星的芯片仍采用了ARM的big.LITTLE设计方案,即4个定制的高性能CPU内核加上4个低功耗的Cortex-A53内核。

毫无疑问,高通和三星都在为单核性能提升而努力,而且也都在设计更适合智能手机的芯片,无论是性能还是能耗方面,真的输赢还说不准,因为他们都采用了定制的高性能CPU内核,而非ARM直接提供的Cortex-A72内核,能效的收益应该比公版更加客观。对于后起的两家芯片厂商联发科和海思,依然采用了公版A73加上A53的设计,联发科认为X20使用2个A72能够达到绝佳的平衡点,而麒麟950则使用了4个峰值性能的内核。

虽然目前这些芯片还未正式出货,但是我们可以预见,到了2016年,各厂商在CPU设计上可能还将会发生更大的变化,届时将导致各个芯片在性能和能效方面产生一些非常不同的结果。

GPU图形处理单元

这批全新的芯片全都升级了最新的GPU组件。

AMR提供的Mali-T800是新一代后代高端移动GPU,官方称其能效提升了40%,并且新的设计芯片厂通过自行定制GPU内核数量性能最高可以提升80%。

联发科的Helio X20和海思的麒麟920均是ARM公版GPU,而且也都定制了四核设计。三星在今年年终与ARM签署了GPU长期合作协议,所以未来所有的三星搭载自家Exynos芯片都将采用来自ARM的Mali GPU。三星没有公布Exynos 8890中Mali-T800的核心数量,不过初步测试有可能是Mali-T880MP12,也就是12个图形核心,性能上无疑暴打联发科和海思

真正采用自家GPU的在这之中只有高通了,根据高通的表述,新一代型号为Adreno 530的GPU,与Adreno 430相比可提供高达40%的图形处理性能、计算能力和功率利用率,同时还能降低40%的功耗。高通为其优化了很多,包括支持OpenGL ES 3.1+AEP和DirectX 12,支持硬解h.265[email protected],还有VR虚拟现实技术等等。

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