讓AI從名詞走向現實!第三代驍龍8移動平台技術解讀

2023-10-26     機智貓

原標題:讓AI從名詞走向現實!第三代驍龍8移動平台技術解讀

昨日凌晨,高通正式開啟了2023年驍龍技術峰會。作為驅動未來一年安卓旗艦手機的新一代移動平台,第三代驍龍8自然是此次活動上大家的重點關注對象。

高通宣稱第三代驍龍8是其首款「專為生成式AI」而精心打造的移動平台,峰會上反覆強調AI對未來人們生活、生產方式的影響和改變等,這無疑透露出這一代驍龍8不同以往、與眾不同的特質。

那麼全新一代驍龍8移動平台的這些變化將給智慧型手機帶來哪些新的體驗?從目前公布的技術細節和周邊信息來看,我們認為主要集中在三點:1.當然是更強大的算力;2.自研Adreno GPU的一系列新特性;3.AI真正走向實用。

純64位架構的進化

自2019年高通發布驍龍855以來,基於「大中小」三叢集的CPU架構設計,就幾乎成為了旗艦手機晶片的標配,「1超大3大4小」早已成為整個行業廣為接受的標準。

不過在第二代驍龍8移動平台上,高通打破了這種傳統,具體來說,它採用了「1+2+2+3」的CPU方案,其中包括一個Cortex-X3超大核、兩個Cortex-A715大核、兩個Cortex-A710大核,以及三個Cortex-A510 Refresh小核。

而到了今年的第三代驍龍8,CPU架構再一次發生改變,採用了新的「1+5+2」架構,包括1個基於Arm Cortex-X4技術的主處理器核心,主頻最高可達3.3GHz;5個最高3.2GHz的Cortex-A720性能核心(2.96GHz Cortex-A720 *2,3.15GHz Cortex-A720 *3),以及2個基於Cortex-A520的能效核心,最高頻率為2.27GHz。

為什麼高通會如此設計第三代驍龍8的CPU?實際上,在去年第二代驍龍8面市時,其仍然保留將32位應用跑在效率內核和部分性能內核上的做法,就引發了一些爭議。

為此高通的工程師們還專門解釋過,因彼時包括中國大陸在內的一些市場,依然有不少32位應用存在,比如部分遊戲、工具和銀行類的App,保證這部分應用的體驗也是非常重要的。同時,高通也會逐步推動32位向64位應用的轉變升級。

到了今年下半年,OPPO、vivo、小米等主流應用商店已逐步完成清理僅支持32位的應用,並不再允許僅32位的應用上架以及更新。因此,到了第三代驍龍8,理所當然完成了純64位架構的進化。

那麼,使用這種CPU架構設計會對第三代驍龍8的性能、能效帶來何種影響呢?

從結果來看,得益於更多的「大核心」和更高的平均核心主頻,第三代驍龍8的CPU性能提升了30%。在台積電N4P工藝、更大的緩存設計(所有核心共享12MB三級緩存,前代是8MB L3+6MB 系統緩存),以及更先進的LPDDR5T內存加持下,其能效也有著20%的改進。

我們也已經對全球首款搭載第三代驍龍8的小米14進行了性能實測,從跑分來看,安兔兔1966467分,Geekbench單核得分2236,多核6816,相比上一代都有較大的提升。

相比性能表現,能效提升其實更讓人感興趣。按照盧偉冰的說法,搭載了第三代驍龍8的小米14,運行原神能夠做到 59.3 FPS 的幀率情況下,將機身溫度控制在 43.2℃,功耗降低 10%。

我們用小米14實測的原神表現,30分鐘跑出了 59.1FPS平均幀率,且1.7左右穩幀指數也是目前安卓陣營最強,平均功耗4.6W,耗電14%,手機背面溫度42.1℃。我們不妨大膽預測,在更高的能效表現下,第三代驍龍8很可能是一顆「冰龍」。

真正主機級遊戲體驗

再來看GPU方面,第三代驍龍 8搭載的是Adreno 750 @903MHz,官方表示其性能和能效均實現了25%的提升。提升幅度雖然看起來並不誇張,但它是在上代性能提升25%的基礎上得來的。

實際上高通在GPU上一直是領先狀態,它也是目前安卓陣營中唯一一家可以不依賴外部授權,獨立開發自研GPU架構,自主編寫和優化GPU驅動的廠商。這也使得它不僅具備針對老機型的長期系統和驅動更新,在新技術、遊戲的適配方面,也有著天然優勢。

為實現「硬體光線追蹤」的實裝,在第二代驍龍8移動平台上,高通就重新設計了自研的Adreno GPU,為其加入硬體光追單元。這次則又為第三代驍龍8加入了圖像運動引擎2.0,支持遊戲主動提幀,無需遊戲適配即可運行最高240Hz的超高幀率,也能原生支持最低1Hz的待機幀率,平衡性能和功耗。

第三代驍龍8還支持類似DLSS、FSR、XeSS的遊戲超分技術,手游解析度可以做到最高8K。沒錯,8K 240Hz,手機上也能達到這樣的遊戲畫面體驗水平了。再配合新加入的實時全局光照和反射技術,可以說已經堪比PC級高端顯卡。

當然,手機遊戲對性能要求也達不到這麼高。不過,從今年蘋果將主機遊戲移植到iPhone 15系列上,也可以看到,手機實現主機級遊戲體驗,是大勢所趨,就看安卓生態下的後續優化了。目前,虛幻引擎UE5 Lumen已經率先支持該技術,並特別針對驍龍平台做了深度優化,使其依然具備著對標實力。

另外還有影像方面的提升,還記得第二代驍龍8上首次帶來「認知ISP」這一全新設計,能通過實時語義分割實現照片和視頻的自動增強。第三代驍龍8集成了三個認知ISP,均為18-bit。拍照支持單個1.08億像素,或者兩個6400萬像素+3600萬像素,亦或者三個3600萬像素。視頻支持8K/30 HDR格式錄製的同時捕捉6400萬像素照片,也支持4K/120高清慢動作視頻。

不僅攝像頭規格更高,第三代驍龍8圖片語義分割可以支持到多達12層,對物體、場景的識別與分割更加精準。其他細節部分,超級夜景支持拍照和錄像,並且大量運用有AI,可以提高效率和能效;還有Vlogger View模式,能利用前後雙攝像頭結合ISP,同時捕捉兩個畫面等。

整體來看,第三代驍龍8在GPU帶來的諸多新特性,綜合性能上有質的飛躍,也保持了安卓陣營的領先地位。

AI算力與實用性暴漲

在今年的驍龍技術峰會上,最大的主角其實是AI,早前的預熱海報就已透露出,AI是第三代驍龍8的主要升級方向。

具體來看,第三代驍龍8 AI硬體單元這次升級為Hexagon NPU,高通專門為其配備了獨立的供電電路,解決了此前一些複雜的功能模塊之間因為共用供電電路,導致在不需要的時候也會被頻繁喚醒、白白耗電的問題。這意味著,當手機不需要用到AI相關的算力時,Hexagon NPU可以真正地實現「完全斷電」,從而幫助能效提升了40%。

高通AI引擎的異構計算架構,以及Hexagon NPU矢量單元與內存之間增加的直連通道,也意味著這次第三代驍龍8上的AI是全晶片架構的加速,CPU、GPU、ISP、DSP各種傳感器都能調用AI模塊進行加速,整體性能相較上一代提升了多達98%,帶來強大的終端側 AI 能力。

今年7月,高通便已宣布與 Meta攜手優化Llama 2 大型語言模型,讓其直接在裝置上執行,不再依賴雲端服務運作,之前高通已經能夠在手機上脫離雲端實現超過 15 億參數的大模型運行。現在第三代驍龍8可處理的大模型參數超過100億,每秒可執行最多20 Token,實現了 AI 算力的大幅提升。

在AI計算兼容性上,第三代驍龍8支持INT4、INT8、INT16、FP16等各種整數和浮點格式,以及INT8+INT16混合精度。開發方面,高通提供了全新的一體化AI Stack開發平台,首發支持20多個不同模型,支持Pytorch等各種AI框架,讓開發人員能夠使用高通平台的 AI 功能,推出全新生成式 AI 應用。

近年來,智慧型手機行業開始了對大模型的應用提速,包括華為、小米、OPPO、vivo、榮耀在內的中國品牌參與者,都相繼高調入局大模型。一些廠商已經將大模型正式帶到手機上,一些廠商處於準備階段,只差臨門一腳。

高通的混合 AI 架構幾乎適用於所有生成式 AI 應用和終端領域,無疑將驅動移動終端領域生成式 AI 陣地的擴大。這次第三代驍龍8在AI引擎的提升可以用「蛻變」來形容,對高通來說,這也是基於其技術產品的一大差異化優勢。毫無疑問,它勢必會成為各大安卓廠商爭相追捧的一顆晶片。

不過還是那句話,驍龍原材料是端上來了,至於能做成什麼水平,還要看各廠商的調教功底了。

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh/5ddcf0829d72b658cc22b6bc1598ad2b.html