華爲海思的麒麟系列芯片始于2013年尾發布的麒麟 910,此後麒麟 920 系列開始嶄露頭角,再經過麒麟 930 系列的平穩過渡後,2015年十一月份極具裏程碑意義的麒麟 950 終于橫空出世!
那年高通的“火龍810”已經禍害了幾乎所有知名的手機廠商,同期三星史上唯一的“超神U”—— Exynos7420 趁勢崛起,而海思則是在麒麟 930 系列的掩護下默默“憋大招”。
原來,麒麟團隊早在2013年底的時候就和台積電開始合作研發 16nm 制程芯片了,並且在2014年四月份就實現了首次投片,初步解決了晶體管制程工藝達到 20nm 以下時的高漏電率問題。
官方宣稱,麒麟 950 作爲業界首款采用台積電 16nm FinFET Plus (16nm增強版) 工藝的SoC,相較于前代的 28nm HPM 工藝,性能提升 65% 的同時還能節省 70% 的功耗。
由此可見,這一代半的升級堪稱質的飛躍!就算不跟 28nm 工藝比,相較于“火龍810”所采用的台積電 20nm 工藝,也有 40% 的性能升幅和 60% 的功耗降幅。因此,台積電的 20nm 制程工藝之拉胯可見一斑(所以後面高通轉向了三星代工)!
同時,這代大核所基于的 A72 架構相較于ARM的前代公版 A57 架構,能效升級也很明顯——在性能提升 11% 的同時功耗還下降了 20%(“火龍810”就是采用的 A57 架構)。
落到實處,麒麟 950 的四顆 Cortex-A72 大核 (主頻2.3Ghz),相較于前代的超頻版麒麟 935,在 CPU 整體性能翻倍的情況下,單核峰值功耗僅爲 1.5W ——能耗比一如工藝進步般飛躍式提升!
這代的四顆 Cortex-A53 小核相較于前代架構不變,主頻提升至 1.81 Ghz,依然和前代一樣與四顆大核共同組成“big.LITTLE”八核CPU架構,在核心調度方面也繼承了前代的優秀表現。
GPU 方面,叠代到了ARM的 Mali-T880 架構,擁有四個核心,頻率爲 900 Mhz,性能也是翻倍式提升!可見,相較于前代,麒麟 950 的整體性能提升幅度達到了 100%!極具裏程碑意義。
2,其它升級通過上面的比較可以發現,在海思曆史上,麒麟 950 的整體性能升級可謂是“前無古人後無來者”級別的。此外,麒麟 950 作爲綜合性 SoC,還集成了其它升級明顯的功能部分。
例如智能感知部分,就升級爲了全新的 i5 協處理器,其可與 CPU 的八顆核心共享資源,以極低的功耗使手機處于“Always Sensing”狀態,將功耗從前代的 90mA 驟降至 6.5mA!功耗降幅高達 90% 以上。
究其原因,除了制程工藝大升級之外,還因爲其核心升級爲了全新的 Cortex-M7 架構——相較于前代 i3 協處理器所基于的 Cortex-M3 架構其性能提升了四倍之多!
此外,i5 協處理器搭配華爲最新的 FLP 定位機制,還能實現 GPS、基站、WiFi、Sensor 混合定位,從而實現室內、高架橋、高樓區等場景的精准連續定位之優秀體驗。
其它方面,射頻芯片也升級到了全新的版本——除了支持單芯片載波聚合功能之外還支持更寬的頻段範圍。也就是說,這一顆新芯可頂之前兩顆舊芯,集成度更高故功耗更低;同時還支持更廣泛的全球漫遊,基本上達到全球範圍無死角。
可惜基帶芯片沒有升級,采用的依然是自研巴龍 720,同樣支持 LTE Cat6,以及 Volte 4G(“Voice over LTE”的縮寫,能夠在單一的4G網路上同時解決通話和上網兩大功能)。
另外,這代首次集成了全新自研雙核 14-bit ISP,可謂是重大升級——不僅功耗更低其吞吐率性能還飛躍式地提升了 4 倍(高達960MPixel/s)!完美支持 4K/60fps 的視頻錄制。
其除了支持在線雙1300萬像素傳感器外,還最高支持3200萬像素傳感器。此外,還支持混合對焦技術,可以根據拍照場景自適應選擇對焦方式,從而實現快速對焦。再配合全新的獨立 DSP 後期處理,就能夠提供更好的圖像質量、色彩和特效。
此外,這次還加入了硬件級的人臉檢測技術,可讓人臉識別率更高、速度更快。同時還能自動識別場景,實現 35 張的連續識別跟蹤能力,並提供了更多濾鏡效果給用戶選擇。
最後,這代還集成了自研的音視頻解碼芯片,從而得以支持 Hi-Fi DSP 音頻處理和 4K H.265 視頻解碼。結合全新的系統總線以及新支持的 LPDDR4 內存,這代可謂煥然一新!
最後華爲表示,快速響應(取決于芯片 Boost 性能)和流暢不卡頓(取決于芯片持續性能),是相關影響用戶體驗的兩個關鍵因素。于是,便有了針對前者的“啓發式智能調度算法”,其可實現需要 Boost 的地方提前預判,完成後迅速收回,不積累額外熱量。
官方宣稱其 Boost 性能相較于前代,會有 100% 的提升——能做到 100 毫秒內響應!而持續性能也有 56% 的提升,能夠保證每秒 60 幀的流暢體驗。同時,待機方面也進行了優化。
3,當時表現由于這款神 U 的年代比較“久遠”,所以跟同時代的友商旗艦芯比劃比劃就行了。首先要比的,就是較其晚五天發布的高通骁龍 820 處理器,看看麒麟 950 還能不能繼續牛。
CPU 方面,單核性能兩者旗鼓相當,但麒麟的能效表現更爲優秀(可見三星的 14nm 工藝水分比較大,參考 iPhone6S 系列的“芯片門”);多核性能方面,由于骁龍僅爲四核架構故落後幅度超 50%。
不過在 GPU 性能方面,麒麟就被碾壓了——僅爲對方的三分之一(能耗比也僅爲對方的二分之一,當時的ARM公版GPU太弱了)!高通自研的 Adreno GPU 還是太強了。
那年三月份發布的三星 Exynos7420 雖爲神U,但整體架構落後于麒麟950,故不適合對比。要比只能拿其第一代自研 CPU 核心架構的 Exynos8890,剛好比骁龍820晚一天發布。
CPU 方面,單核性能獵戶座有 10% 的優勢,多核性能則麒麟略強。但是,獵戶座的單核功耗比麒麟高很多——三星自研的 M1 大核能效表現就是這麽拉胯,所以三星的自研之旅結果早已注定。
GPU 方面,兩者雖然用了同樣的 ARM 公版架構,但三星竟喪心病狂地將核心數堆到了十二核!毫無疑問獵戶座的 GPU 性能碾壓麒麟,但能耗比方面就很難看了。
接下來,膽子再大一些,挑戰一下蘋果曆史上最出名的神U——A9處理器。CPU 方面,單核性能蘋果大幅領先 60%,果子在核心堆料方面是出名的,所以有這個成績並不意外。
但是任憑果子的單核面積再大,憑雙核也敵不過麒麟的八核,所以多核性能就變成麒麟領先 37% 了。不過,蘋果的單核能效表現並不差,這還是在制程工藝僅爲台積電 16nm 情況下取得的成績。
GPU 性能方面,蘋果的領先優勢擴大到翻倍有余,同時能效表現優異,可見當時蘋果堅持半定制 GPU 架構是受益匪淺的。假如單看性能端表現的話,2015年 A9 無疑最佳。
總結:可以看出,麒麟 950 處理器相較于同期友商的旗艦芯來說,僅 GPU 整體表現明顯落于下風;但是其 CPU 整體能效表現以及多核性能卻處于明顯優勢狀態,所以綜合來說瑕不掩瑜,已經很優秀了。
除了CPU性能端有裏程碑意義之外,這代的自研 ISP 對于華爲來說也是至關重要的技術裏程碑——往後華爲在手機影像方面取得的巨大成就離不開這方面之突破。同時,這代的自研音視頻解碼芯片也是一大技術突破,新架構協處理器亦是一大亮點。
至于缺點,除了上面說到的拉胯公版 GPU 架構之外,還有基帶芯片方面的遺憾。當時麒麟 950 發布的前一兩天,巴龍 750 基帶已經單獨發布了,這說明華爲不是沒能力而是覺得沒必要(官方解釋國內用不到那些頻段)。
但華爲官方很明顯低谷了麒麟 950 的服役年限,假如當時能上最新基帶的話那老用戶後面肯定用得更舒服一些。當然,該神 U 的曆史光環並不會因此而黯淡——往後麒麟的巅峰在其奠基之下將很快到來。