很多人喜歡用同質化來形容如今的手機市場：實際上當某些技術發展成熟時，以一種標準的樣貌存在於世，是市場本身走向高級階段的表征——而且即便採用相同的硬體平台，表現到終端產品上，一樣可有各自的產品特色。我們每年都會總結當前手機市場的發展狀況，2020年業已將近過半，上半年各品牌旗艦也已經問世。
這次的手機技術總結，我們以高通驍龍865為線索，來盤點2020上半年國內智慧型手機的技術發展現狀，理解現如今的智慧型手機在技術上以哪幾個方面為導向和賣點，以及其發展程度如何。選擇高通驍龍865為線索，是因為這款SoC仍然是大部分國產旗艦的標配，它足夠有代表性。
首先還是花一點筆墨來談一談高通驍龍865這顆晶片本身，這也有利於我們發現智慧型手機的主要發展方向。這顆SoC的Kryo 585 CPU部分是三叢集設計：一個超級核心最高主頻2.84GHz（Cortex A77），三個性能核心主頻為2.42GHz（Cortex A77），以及四個主頻1.80GHz的效率核心（Cortex A55）；內存控制器開始支持LPDDR5-5500/LPDDR4X-4266；Hexagon 698處理器。
圖形計算相關部分，GPU為Adreno 650；影像處理部分為Spectra 480 ISP，雙14bit ISP設計，編解碼支持到8K30/4K120 10bit H.265，Dolby Vision，HDR10+，HDR10，HLG，以及720p 960fps視頻錄製。另外，蜂窩數據連接可額外搭載驍龍X55 5G Modem-RF系統。
高通驍龍865 die shot，來源：TechInsights
在具體形態上，從TechInsights的數據來看，高通驍龍865的die size為83.54mm²，相較上一代驍龍855大約有14.02%的尺寸增加。這一代SoC在製造上採用的是台積電N7P工藝，對應於上一代的N7工藝。在電晶體密度增大的前提下，更大的尺寸必然是加大了用料的——其具體的外顯後文詳述，比如GPU部分ALU的增多，以及AI構成的強化。
這堆參數中比較令人在意的，主要是圖形計算能力、影像處理能力，以及5G連接與綜合性能表現。所以，我們嘗試就這幾點談一談今年上半年智慧型手機的發展現狀。
遊戲能效在大幅提升
Adreno GPU原本便一直是高通的優質資源。不過在Adreno 640時代，競爭對手的Mali開始拓寬微架構，以及即將邁入新的Valhall架構，這都縮小了它與Adreno在絕對性能和能效方面的差距——似乎曾讓人有一點Adreno優勢不再的錯覺。未曾想今年更新於高通驍龍865的Adreno 650竟然意外給力。
從紙面數字來看，高通宣稱Adreno 650性能提升25%，ALU單元增加50%，每個時鐘周期的像素吞吐增加50%。值得一提的是，Adreno 600系列前兩代產品的ALU（包括FP32、FP16）數量都是穩步以50%的步伐提升。AnandTech早前曾推測Adreno 630每個核心ALU數量是256 x2核，則在Adreno 640提升50%，以及Adreno 650再提升50%的情況下，Adreno 650很可能是265 x3核，或者512 x2核。
另外，Adreno 650增加了50%的ROP（光柵化處理單元），亦即ROP可能達成了每個核心12個。這樣一來紋素（texel）與像素（pixel）的填充率比例為2:1，這是相比Adreno 640更平衡的一個設定。
從AnandTech的幾輪測試數據來看，Adreno 650的絕對性能提升幅度符合預期——雖然沒有跨越式的增長，但其能效比（每瓦性能）的提升，又再度領先競爭對手幾個身位：即以明顯更低的功耗達成更出色的性能。在Aztec Normal這樣的測試里，Adreno 650的能效相較對手有大約35%的優勢。
這就又讓高通在圖形運算的能耗、能效比方面相當平穩地持續領跑。這一點直接惠及了今年上半年的大部分旗艦移動設備：至少在OEM廠商的系統設計實施層面，要獲得出色的圖形性能，難度會顯著降低。
這裡還有必要提一提高通的Snapdragon Elite Gaming：這是一個包含了軟體和硬體的綜合概念。它最早是在2018年的驍龍年度峰會上被公布；表征的主要是高通為遊戲開發者提供的一系列優化，讓智慧型手機的遊戲體驗更加豐富。
在此，Adreno GPU作為基礎硬體一定是少不了的：包括支持Vulkan 1.1驅動；PBR（基於物理的渲染）負載加成；HDR10（10bit色深、2020色域）渲染與顯示；畫質後處理實現的色彩分級、景深變化和色調映射等；Q-sync實現的類似垂直同步效果，技術實質是讓手機螢幕刷新率與GPU渲染的幀率相匹配。
這個綜合概念實還包括了CPU性能加強、Hexagon處理器近些年加強了的專用張量單元（遊戲的AI加強）；還有連接相關的遊戲體驗，包括了5G線上遊戲、60GHz Wi-Fi解決方案連接的遊戲體驗，網絡延遲管理等等。而在額外圖形性能之外的遊戲體驗加強上，還包括了諸如遊戲反作弊、4K畫面電視輸出、無線音頻aptX Adaptive Audio用以加強無線環繞聲效果、Aqstic Audio則為遊戲提供了可立體辨位的遊戲體驗。
在具體的產品體驗中，我們在早前iQOO Neo 3與紅魔5G手機的體驗中曾提到過這類手機出色的遊戲體驗。這兩款手機都基於驍龍865平台，也是遊戲手機中的代表。iQOO Neo 3本身有增加一個Multi-Turbo 3.0多渦輪加速技術，和如今很多手機廠商的資源智能調度技術比較類似。
這款手機本身有遊戲職業聯賽加成，據說是根據《王者榮耀》職業聯賽KPL賽事標準和選手的需求做深度優化的。開啟《王者榮耀》遊戲超高解析度、超高畫質，外加開啟高幀率模式，穩穩跑在60fps的水平——這是無出意外的。
《和平精英》測試，HDR高清+極限畫質，遊戲全程堅挺在60fps滿幀狀態。遊戲中的「聽聲辨位」功能很有可能是基於高通驍龍平台的Snapdragon Elite Gaming所做的一種開發。當然，這一點在整個系統上還需要搭配立體聲揚聲器。iQOO Neo 3的雙揚聲器對這樣的遊戲體驗加強是有很大幫助的。
在15分鐘遊戲後，手機外部溫度相對平均，並不會有燙手的感覺。這一點與Adreno 650本身的功耗與發熱水平控制有關，另一方面更重要的也在於iQOO Neo 3在散熱設計上採用傳說中的11層超級液冷散熱系統，覆蓋了SoC、電源管理晶片等區域。
影像記錄的瘋狂算力飆升
作為智慧型手機發展的重要課題，成像質量在這些年的發展中始終是手機廠商宣傳的核心之一。一般來說，拍照、拍視頻的重頭戲是攝像頭，或者說光學技術，以及圖像傳感器技術的發展——這是一個相對傳統的思路。
DxOMark今年3月份發表過一篇近10年手機拍照發展相關的文章。這篇文章中提到，智慧型手機在這10年來，成像質量提升超過4EV，其中1.3EV來自圖像傳感器/光學技術的提升，而另外3EV則來自圖像處理。換句話說，手機拍照越來越好，靠的是攝像頭光學系統，以及圖像數位訊號處理能力（和算法）的雙重提升，後者占了大頭。
Computational Photography計算攝影這個概念現在如此火熱，以谷歌為代表的廠商，在計算攝影算法上的投入是不可估量的。現在的HDR、夜拍模式、超解析度數字變焦，甚至加入了機器學習的自動白平衡、防抖等，仰仗的其實都是圖像處理能力的提升。
參與當代手機圖像處理器的硬體，或者說為這些算法提供算力的，即ISP、以及現在很流行的AI單元。
在一眾主打拍照的手機產品里，我們認為OPPO Find X2 Pro是今年上半年比較有代表的一款機型。這款手機包括一枚採用4800萬像素IMX689圖像傳感器的主攝、一枚4800萬像素IMX586的超廣角攝像頭，以及一枚1300萬像素的潛望式長焦鏡頭。
這款手機的成像表現，以及包括OCL 2×2、雙原生ISO之類的技術實則已經無須贅述。其夜拍能力是令人印象深刻的，除了雙原生ISO在圖像傳感器層面的加成，這和多張堆棧算法，以及為其背書的硬體算力支持是分不開的。
而OPPO一向拿手的10倍混合光學變焦，在這款手機上的特點是三攝的無縫切換——這種體驗對ISP算法、算力就提出了很高的要求。包括要保證曝光、白平衡的穩定性，以及多個攝像頭不同視角切換上的儘可能無縫。
這些其實都能從高通驍龍865的ISP和AI支持中看出端倪，畢竟這是實現上述這些特性的硬體支持。高通Spectra 480 ISP最高算力是每秒2 Gigapixels（20億像素/秒），這是手機拍照發展至今，近10年超過4EV提升的一個具象化體現。
此外，這顆ISP另外還支持單張2億像素處理和輸出，雙攝以30fps最高2500萬像素且零快門延遲輸出；以及30fps最高6400萬像素輸出且零快門延遲。
2億像素支持，實際是為現在越來越多的手機攝像頭採用1億像素圖像傳感器預留更大空間。在我們體驗的手機中，小米10是相當典型應用了1億像素三星HMX作為主攝圖像傳感器的產品，1億像素解析度自然能夠在解析力上給人留下深刻印象。而1億像素從圖像傳感器全像素輸出這樣的數據量，顯然就是對ISP的考驗了。
谷歌應用於立體視覺背景虛化的機器學習流程
至於現在十分流行的AI拍照：在大部分情況下，這是個感知並不強，但的的確確幫助體驗提升的一大類技術。人臉、背景識別不過是其中的冰山一角，谷歌在Computational Photography方面的研究主要就著力在AI方面，比如說立體視覺——即雙攝在背景虛化上的算法已經加入了機器學習流程；夜間自動白平衡，由於光線欠缺和照明的偏色，實際其算法也已經開始融入機器學習的色彩修正。這些方案在拍照時是無感知，但的確能夠加強成像質量的。
而AI在Inferencing階段所需依賴的就是手機本地的AI單元——而且手機中的AI單元目前的主要應用場景也就是成像。體現在高通驍龍865身上，即前文提到的第五代Qualcomm人工智慧引擎AI Engine。高通在歷代方案中，並沒有像競爭對手那樣專門針對AI inferencing做一個硬體單元，而是著手在DSP（目前已經升級為Hexagon處理器）中加入專門的張量單元，並加強矢量執行單元，並且在系統層面將AI計算融合CPU、GPU、DSP等硬體。
按照高通的說法，這一代SoC聚合的AI算力達到了15 TOPS。另外，這次AI計算的能效比也提升了35%。這些是在潛移默化中影響手機拍照的。
除了靜態成像，在順應時代潮流的問題上，因為vlog、短視頻成為時下的流行，所以當代手機越來越追求出色的視頻拍攝能力。
OPPO Find X2 Pro就具備Live HDR視頻拍攝能力，以及10bit色深畫面記錄——其價值主要在於視頻拍攝時，硬體級的HDR支持，較廣的動態範圍和細膩的色彩層次。除此之外，看高通驍龍865的ISP支持規格，這款手機理論上應當還支持8K @30fps視頻拍攝，4K HDR視頻拍攝——而且是人像虛化模式下的實時拍攝，以及在720p解析度下的960FPS不限時拍攝能力——這似乎也是現如今旗艦設備的標配了。
這些高解析度或者高幀率，再加上HDR、高色深的畫面記錄數據量，對於算力的需求，與前兩年的智能設備的確不可同日而語。
5G與綜合性能提升
去年下半年，到今年上半年國產手機的「旗艦」似乎必須配上5G網絡支持才像樣。前兩個月我們體驗的realme X50 Pro是這方面的代表。這款手機覆蓋了國內六大主流5G頻段，所以用起來不需要考慮運營商的問題。這是早期sub-6GHz手機支持的典型代表。
測試所得5G網絡的速度提升已經在我們以往的文章中被提過太多次了。即便在5G網絡覆蓋欠佳的區域，這款手機也有Smart 5G技術來應對由於4G和5G切換而導致的網絡卡頓問題，即在5G網絡弱於4G時，回落到4G待機，確保網絡可用性之外也能進一步降低網絡待機功耗。
這款手機在連接特性上有個亮點，即在連接Wi-Fi的情況下，Wi-Fi信號不穩定時，5G可作為信號補充對網絡做出加速。這對網絡遊戲而言還是相當重要的一個特性。
realme X50 Pro無意外地在選擇了高通驍龍865和驍龍X55 5G Modem+RF系統。驍龍X55應該是現階段最為全面和完善的一個解決方案，達成5G到2G的完整多模支持，達成對幾乎所有可用頻帶、模式的支持，本身支持5G毫米波與sub-6GHz頻段、SA/NSA組網模式、TDD/FDD、頻譜共享等。實際上高通驍龍X55 5G Modem+RF系統整體是個綜合解決方案，modem到天線。
5G現階段的主要價值仍然體現在暢快的下行和上行速率，對於遊戲、流媒體播放、app下載等會有比較大的幫助。
除了5G以外，這款手機的整體綜合體驗也比較出色，它在硬體的堆料方面還是相對全面的，包括LPDDR5 RAM和UFS3.0，120Hz高刷新率的螢幕，這些都是當代旗艦Android設備體現流暢性的。在周邊I/O支持上，這也是高通驍龍865的特性。
綜合前述體驗加成，今年上半年智慧型手機表現出的行業技術趨勢，至少包括了（1）遊戲體驗的進一步加強：不僅是圖形算力提升，而且在能效比方面相比去年有個大跨步；（2）照片與視頻拍攝的數據量與算力需求飆升，並進一步AI化；（3）5G是趨勢，手機的綜合體驗加強仍在持續。這些技術的進步，讓我們對下半年的手機發展又有更多期待。
文章來源: https://twgreatdaily.com/Uf0ot3IBnkjnB-0zIf6P.html