联发科的崛起打破了移动平台沉闷的SoC市长/市场格局,天球9000和骁龙8 Gen 1的性能测试都解除了,现在我们来分析一下这两款2022年旗舰御用SoC。
规格比较分析
高通骁龙8 Gen 1于12月1日采用三星4纳米工艺,X2超大型核心(1MB L2) 3枚A710大核心(3x512KB L2) 4枚A510小核心(2x256KB L2),每枚3.0GHz 2.5GHz 1.8GHz
联发和天奎9000于11月19日发布了台湾半导体Manufacturing 4纳米工艺,X2超大型核心(1MB L2) 3个A710大型核心(3x512KB L2) 4个A510小型核心(2x256KB L2),分别为3.05ghz 2.85gm。
包括永久的A55,这次更新了所有的体系结构,Armv9指令集的新时代也焕然一新。两家都使用了A510的新功能,4个小内核是2-2结构,每个结构共享256KB的二级高速缓存。
主要区别:
大核频率:天球9000的3个A710频率最高为2.85GHz,高于大多数SoC的超大型核心频率,高通这边为“2.5GHz”,频率下降14%。
内存支持:天球9000首发支持7500Mbps LPDDR5x内存,骁龙8 Gen 1仍然是6500Mbps的LPDDR5,频率相差15.4%。尚未大量生产的LPDDR5x内存在2022年很难说。
高速缓存:骁龙8 Gen 1是6MB L3高速缓存4MB SLC(系统级高速缓存),天球9000是更夸张的8MB L3和6MB SLC,分别大33%和50%。顺便说一下,骁龙845和骁龙855时代是2MB L3 3MB SLC,骁龙865和骁龙888都是4MB L3 3MB SLC。天球9000的L3比888的L3 SLC大1MB。
APU:高通是一种没有单独APU的混合体系结构,相关负载由Hexagon DSP/CPU/GPU完成,第七代AI引擎仅发布性能提高4倍、能效提高1.7倍的数据。联发科声称,第五代独立APU 590、6核、混合精度设计使性能和能效提高了4倍。
ISP:两个都是3个18位ISP。高通Spectra也隐藏了数字后缀,最多负责拍摄2亿像素照片,每秒处理32亿像素的能力,一直在线的低功耗ISP负责解锁脸部。天球9000是Imagiq 790,三个18bit ISP都支持三重曝光,同时可以处理18bit HDR视频,最高拥有3.2亿像素摄像头,每秒90亿像素,数据处理速度是骁龙8 Gen 1的2.8倍以上。
除了没有详细数据无法直接比较的GPU外,联发和天规9000是教科书式的“大奇迹”,几乎所有堆规格都爆发了,更先进的工艺、频率、缓存、最夸张的ISP吞吐量相差1.8倍。
性能实测
天球9000工程机没有使用12GB的LPDDR5 6400Mbps内存、256GB的UFS 3.1闪存和液晶屏(声称功耗比A屏幕高0.6瓦)进行完整的散热设计。下面引用的高通QRD是周边完美的测试者,moto edge X30是量产机。在测试条件上,联发科本身让步了一步,量产机成绩概率将强于工程机。
联发工程机械用GeekBench、GFXBench、安兔兔都是离线版本,但都是下级。
目和最新版没有大出入,可以横向对比。
GeekBench 5测试,我们加入骁龙888+、麒麟9000、苹果的A13、A14、A15祖孙三代的对比,而A15又包括iPhone 13 Pro系列上的满血版、iPhone 13/13 mini那个4核GPU的青春版、iPad mini 6那个CPU和GPU降频的Max-Q版。
结果上看,规格相近、频率相差1.67%的两颗X2超大核,单核成绩差3.35%,差距不大。但多核成绩上,天玑9000以4291分的成绩超越A14,把安卓阵营的分数往前推了一大步,断崖式抛离高通14.1%。
GeekBench 5的子项目对比,加入骁龙888和888+陪跑。就算是规格和成绩接近的X2超大核,高通和联发科的调教和侧重点都是不太一样的。天玑9000在PDF渲染、高斯模糊、图像压缩等项目明显更强,幅度都达到10%或以上。
多核子项目,天玑9000在总分强14%的情况下,浮点分领先21%。再看单核和多核的比值变化,天玑9000的2.85GHz超高频A710貌似在HTML5和Clang测试偏弱,前者幅度9%,但却在光线追踪和机器学习项目强了30%以上,“安卓CPU大佬”的位置是坐实了。
两者的CPU频率差异,集中在A710大核上,骁龙8 Gen 1的3颗A710大核是2.5GHz、天玑9000是2.85GHz,频率差14%。但两者GeekBench“多核-单核”的成绩相差19.3%,显然比14%的频率差异大,我们推测之间的差距主要来自于天玑9000的大缓存,毕竟L3和SLC分别有33%和50%的差距,而差异巨大的子项目往往也是对缓存敏感的测试。
这里要说明的是,骁龙8 Gen 1量产机的多核成绩有在进步,从最开始不敌骁龙888+到现在小超一点。而其他媒体老师的天玑9000工程机,也有跑到4317分的,极客湾的测试结果甚至冲上4400分大关。现在两边的峰值还未完全定下来,仅供参考。
GPU性能方面,我们使用GFXBench对比,此处引入肥威老师独有的骁龙8 Gen 1 QRD(风扇散热)数据作为参考。这是骁龙8 Gen 1最强的部分,比骁龙888+强42%到52%之间,高通终于可以和苹果A15打个有来有回,和天玑9000的差距在11.4%左右。
但进步幅度更夸张的是天玑9000,表现远比预想中强,在高压力的Aztec测试里甚至小胜iPhone 13上的4核GPU的“青春版A15”(强6%),非常贴近iPad mini 6的“A15 Max-Q”(弱4%),而在低压力的曼哈顿和曼哈顿3.1里就追得更近了。
近年来安卓和iOS的GPU都突飞猛进,简直是蒙眼狂奔的级别。在曼哈顿3.1测试,这一代GPU的性能是骁龙835(2017年旗舰)的4.2倍;在曼哈顿测试,是骁龙835的4.4倍。等于平均每年的性能涨幅达到43%到45%,简直可怕(当然,功耗也不可同日而语了)。
安兔兔这边,仪式性地娱乐一下(安兔兔都是图一乐,真正的跑分软件是淘宝)。此处借用WHYLAB的骁龙8 Gen 1冰箱数据,天玑9000依然是被动散热。天玑9000的CPU和MEM(内存+闪存)分别强13%和12%,UX(数据安全/数据处理/策略游戏/图像处理和I/O性能等项目)强2%,只有GPU弱12%的情况下,结果总分都是102W,娱乐兔的GPU权重不对劲啊(手动滑稽.jpg)。
而大家用得比较少PCMark测试,天玑9000是18162分、骁龙8 Gen 1是1.7W左右,两边差距不大。
高通一直没做独立的APU/NPU,导致AI测试的差距依然非常明显。ETHZ AI benchmark V5测试,天玑9000是1058K左右,骁龙8 Gen 1是538K左右,差距96.7%。
功耗上的鸿沟
移动平台需要用电池供电,而且体积受限,不可能像PC平台那样不顾功耗狂奔,一来电池续航绷不住,二来散热条件不允许。移动SoC本身就是一门平衡的艺术,旗舰SoC除了性能,也得重点关注功耗和发热。两代火龙,手把手地教会我们:峰值性能强如虎,发热降频250。
在天玑9000上,联发科依然一如既然地强调功耗。发布会开头有重点提到“全局能效优化技术”,联发科表示其可以覆盖CPU/GPU/APU/ISP等不同的IP块,根据手机的轻、中、重度负载提供不同的优化方案。网页浏览、看看视频、待机等轻度负载,宣称比上一年的旗舰省电38%;在拍照、视频录制等重度场景可以省电9%和12%;在游戏等重度负载降低高达25%的功耗。
天玑9000的APU宣称可以在游戏中介入,提供AI超分、AI-VRS可变渲染技术、CPU线程优化、智能动态稳帧等特性。配合Hy智能调控引擎,AI-VRS可以降低15%功耗;通过分析APP把CPU运算拆解成多线程,可以优化5%的功耗;智能动态稳帧技术可以省9%的功耗。而实际效果如何,得拿到量产机再做测试。
基础能耗上,AnandTech之前对骁龙8 Gen 1 QRD做过SPEC 2017测试,其对比骁龙888的CPU有8%的整数性能提升,峰值功耗提升2%;浮点提升19%,浮点峰值功耗变动不大。几乎所有测试中都有更高的瞬时功耗,峰值可以冲到14W,AnandTech推测原因是调用了L3和SLC导致功耗猛增(没有堆满缓存,说不定不是因为抠,而是因为热……)。
而天玑9000这边,则参考肥威老师的独家数据:在AndSPEC测试中,天玑9000的X2超大核能耗比值是18.54,比骁龙8 Gen 1的12.43高了整整49%;A710大核是能耗比是22.25,比骁龙8 Gen 1 A710的15.94强了近40%。
要知道,天玑9000的A710大核的频率高了14%,耗电大户L3和SLC缓存还分别大了33%和50%……在缓存大、频率高、性能更强的情况下,天玑9000能耗比还领先40%到49%,天玑9000和骁龙8 Gen 1的能耗比有巨大的差距,起码有2代甚至以上的差距。台积电 Yes!天玑9000 Yes!
总结与分析
即便是工程机,天玑9000的CPU性能就已经是安卓最强,还抛离第二名大半条长安街。GPU提升也非常可观,确实是旗舰水准。
比起“强显弱U”的骁龙8 Gen 1,天玑9000的配置明显要更加均衡。先不论日常使用更需要的是CPU性能,即便是现代移动游戏,瓶颈也是在CPU,而非GPU,现代的CPU的能耗比越高,收益越明显。不要说次世代SoC,在跑分软件《原神》里,现在的GPU跑不满之余,加上能耗比问题,CPU早早就降频,更是雪上加霜。
当年骁龙835,双烤3.6W的时代一去不复返,但联发科一直强调功耗控制的方向对了。再大的散热面积,再大的均热板,手机的表面散热空间就那么点,动辄10W的功耗,早就超过手机的承载能力了,这不是笔记本啊,这是手机啊!!!
进度方面,首发骁龙8 Gen 1的moto edge X30已经开卖。而天玑9000的首批终端会在2022年第一季度上市,OPPO、vivo、小米和荣耀都第一时间官宣了会首发或首批搭载。这下就有趣了,手机厂商会怎么安排两款旗舰SoC的机型呢?
移动SoC市场好久没有这么热闹,都有点之前AMD暴打Intel的味道了,同样是绝对性能和能耗比的领先。毫无疑问,天玑9000是联发科史上最强的SoC,也是当今安卓平台综合最强、能耗比最高的SoC,没有之一。
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