尾数有变!读懂手机处理器的后缀密码

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  由于手机处理器就是一整套SoC,集成了CPU、GPU、基带等模块,所以如果不考虑品牌、设计,唯以性能论英雄的话,手机所搭载的处理器型号就是核心参数。不过,手机处理器更新换代较为频繁,经常出现尾号不同的“姊妹款”。如果你不能读懂尾数的含义,在挑选手机时就容易出现各种问题了。


  源于基因的质变
  代表处理器:三星Exynos 8890→Exynos 8895
  在我们的传统印象里,处理器型号的第一位数字或第二位数字才是决定质变的关键。比如,高通骁龙810→骁龙820、骁龙820→骁龙835;联发科Helio X10→X20、HelioX20→X30:麒麟950→麒麟960、麒麟960→麒麟970等等。我们可以把这些手机处理器的更新换代理解为PC处理器的架构升级,比如从第一代酷睿处理器升级到第二代酷睿,性能和功能自然会有着极大的提升。


  然而,三星最新的旗舰处理器Exynos8895却打破了这个传统(图1)。它和三星上代旗舰Exynos 8890(代表手机:三星海外版S7系列、魅族Pro6 Plus)相比,只是尾数从0变成了5,但二者之间的性能却出现云泥之别(表1)。
  简单来说,Exynos8895改用了最新的10nm制程工艺,CPU中的“大核”部分也换成了三星自主研发的第二代猫鼬核心。得益于10nm工艺更低能耗的优势,让Exynos 8895可以运行在2.5GHz或更高的主频上,同时GPU也换成了ARM新旗舰Mali-G71,并塞进了20个计算核心,也就是Mali-G71MP20。作为对比,华为Mate 9/P10所搭载的麒麟960也集成Mali-G71 GPU,但它仅配备了8个计算核心,即Mali-G71MP8。
  这还没完哦,Exynos8895集成了最新的千兆级调制解调器,支持FD-MIMO、LBT等授权频谱辅助接入技术,ISP也针对双摄像头进行了特殊的优化(图2)。此外,为了配合未来AI和VR的技术趋势,Exynos 8895内置的VPU还加入了机器学习技术,可以协助CPU进行运动目标检测、图像匹配、视频跟踪和对象识别等运算。在安全方面,Exynos 8895直接集成独立的安全芯片,可实现硬件级的加密。
  核心数量不尽相同
  代表处理器:高通骁龙650→骁龙652


  像Exynos 8895这种源于基因质变的案例极为罕见,但因一个尾数的变化而引起性能突变的情况还是有一些的,其中最典型的代表就是高通骁龙650和骁龙652(图3)。
  两颗处理器采用了相同的工艺、GPU、内存/闪存,通讯基带的功能和性能也一模一样(表2)。但是,骁龙650却是一颗由双核Cortex-A72和四核Cortex-A53组成的六核处理器,而骁龙652却额外增加了两个Cortex-A72核心从而成就八核身份。在CPU的多核性能测试中,骁龙652可以取得较为明显的性能优势。
  核心架构出现差异
  代表处理器:高通骁龙615→骁龙616→骁龙617
  抛开Exynos 8890和Exynos 8895、骁龙650和骁龙652,其他仅尾数存在差异的处理器之间应该不会出现太大的变化了吧?很遗憾,还有一种案例值得引起我们重视,它们就是骁龙615到骁龙617。
  这三颗处理器的后缀数字分别增加1,给人的感觉应该只是普通的频率升级而已(表3)。实际上,骁龙615和骁龙616之间的变化就符合我们的预期,作为新品的骁龙616只是增加了小核的频率,同时改用了性能更好的通讯基带,支持更先进的eMMC5.1闪存。然而,到了骁龙617却出现了核心架构层面的变化(图4)。


  无论是骁龙615还是骁龙616,它们都是由四核高主频Cortex-A53和四核低主频Cortex-A53架构组成的八核处理器,虽然通过big.LITTLE可以让所有核心协同作战,但效率还是差了那么一点点,毕竟大小核之间的频率差距还是蛮大的。而骁龙617则直接改用了八核Cortex-A53架构,满负载时所有核心都能運行在1.7GHz的频率上,所以在测试环节中它的性能表现要明显优于两个前辈。
  隐藏在频率背后的更新
  代表处理器:


  高通骁龙425→骁龙427、骁龙430→骁龙435、骁龙625→骁龙626、骁龙652→骁龙653
  在手机处理器的发展历程中,尾数的变化大都意味着频率方面的小幅调整,通过更高频率实现性能上的升级,从而增加卖点和噱头。然而,如果只是单纯的修改频率似乎缺乏诚意,所以不少处理器在改变频率之余还“附赠”很多“彩蛋”,而高通则是善于此道的典范代表。
  从骁龙425/430/625/652到骁龙427/435/626/653的升级我们就不难找到规律。以时下较为热门的骁龙652和骁龙653为例(表4),二者最大的差异只是骁龙653将主频提升了150MHz,换来75%-10%的性能增益(图5、图6)。但是,高通却同时为骁龙653更换了基带芯片,从骁龙65213寸期的X8 LTE升级到了X9 LTE,在最高上行链路速度方面拥有50%的提升(图7)。此外,骁龙653还支持最大8GB内存,更为符合手机日后的发展趋势。   实际上,无论是骁龙653还是骁龙427/435,这些尾数出现变化的新处理器全部采取了提高频率+升级X9 LTE基带的策略,让搭载它们的手机在跑分和网络性能上有了一定的改善。需要注意的是,骁龙625~D骁龙626的差异相对最小,因为骁龙625就已经集成了X9 LTE,而骁龙626仅仅是频率增加200MHz,同时新增支持TruSignal(天线信号增强)技术(图8)。
  除了频率还有功能优化
  代表处理器:高通骁龙820→骁龙821、联发科Helio P20→P25


  通讯基带的更新是存在周期的,这就注定了很多新款手机处理器来不及更新到最先进的基带。为了增添更多的卖点和噱头,因尾数变化而带来频率的提升之余,芯片厂商们还想到了另外一个思路:优化已有功能。
  以高通骁龙820和骁龙821为例,二者采用了完全相同的核心架构、GPU和基带技术,规格上的差异仅仅是骁龙821的CPU和GPU频率都有了小幅提升而已。不过,考虑到双摄像头技术已经成为Android手机的发展趋势,所以高通为骁龙821赋予了原生支持双摄像头对焦,新增All-Ways Aware技术(优化传感器收集数据的智能处理中心),提供Snapdragon VR SDK(图9)。
  联发科旗下的Helio P20和Helio P25也采用了这个思路,它们都是基于16nm制程工艺,采用八核Cortex-A53架构并集成Mali-T880MP2GPU的处理器,只是HelioP25将最高主频从2.3GHz提升到了2.5GHz,同时还增加了对12位双ISP的支持,对双摄拍照的效果有了一定的增益效果(图10)。
  只是单纯的频率变化
  代表处理器:麒麟650→麒麟655、麒麟950→麒麟955、联发科Hello X20→X25、联发科MT6755→MT6755M
  上面这些处理器代表,相信就很符合大家对尾数变化的心理预期了。没错,它们之间都只是单纯的频率差異,除了跑分成绩,在体验和功能上几乎没有任何差别。


  以联发科Helio X20和Helio X25为例(图11),它们都采用了双核Cortex-A72+四核Cortex-A53(主频高)+四核Cortex-A53(主频低)架构设计,集成Mail-T880MP4GPU。二者间的唯一变化,就是Helio X25的最高主频比X20高了200M Hz。
  在联发科处理器中还有一个常见的案例,那就是HelioP10(MT6755)。这颗处理器在2016年的中低端手机市场算得上是爆品(图12),但细心的读者可能会发现一个问题:都是搭载Helio P10,有些手机的频率是2.0GHz,有些频率却仅有1.8GHz。实际上,这也是联发科的一种产品策略,将Helio P10细分为MT6755(2.0GHz)(图13)和MT6755M(1.8GHz)(图14)两个子型号,二者之间只是频率不同,只是后者的成本更低。
  小提示
  手机厂商偶尔也会根据产品定位,以及散热和性能的需求,对手机处理器进行适当的降频。比如小米5搭载的骁龙820就只有1.8GHz主频,而骁龙820应该是2.15GHz才对。
  理性看待尾数差异
  在绝大多数情况下,手机处理器尾数出现变化都代表了小幅升级,属于芯片厂商在推出新一代处理器之前的过渡方案(图15)。如果新款处理器没能在核心(如骁龙650→骁龙652)或架构层面(如骁龙616→骁龙617)出现质变,哪怕是骁龙653这些提升主频又改进基带的处理器,依旧不是特别值得我们盲目出手。


  原因很简单,无论是频率的小幅提升,还是改进基带、优化双摄拍照等功能,它们都很难对性能产生太大的增益效果。以联发科Helio X20为例,如果碰到它玩起来卡的游戏,那HelioX25也休想流畅运行;反之,如果X25玩起来很流畅的游戏,用X20也毫无压力。在GPU型号不变时,CPU主频对游戏性能的提升效率几乎可以忽略不计。
  因此,我们没有必要“迷信”尾数出现变化的新款处理器,像Exynos 8895这种核心质变的芯片毕竟只是偶然。


  小结
  看到这里,相信大家已经对手机处理器因尾号不同而引起的差异已经有所了解了。站在消费者的角度来看,我们自然希望更高尾数的处理器都能在核心或架构层面有所突破,最差也要在网络或功能上有所改善。可惜,这些我们说了都不算,只有搞懂它们之间的关系,才能避免在选购时被恶意忽悠的风险。
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