高通骁龙历代旗舰处理器演化史

1,S1 / S2 / S3 系列

高通的Snapdragon处理器,最早发布于2007年11月。次年发布 S1 系列的旗舰处理器,当时CPU方面采用的是基于ARMv7指令集的自研Scorpion架构;同时集成自研的 Adreno 200 GPU,所用到的图形技术是从 AMD 手中收购的。

往后发布的 S2 系列和 S3 系列都是基于这个高通自研的 CPU 架构设计的,其中 S3 系列诞生了高通首款自研双核处理器。

2,S4 系列

2012年发布的 S4 系列型号众多,还被分为四个子系列。其中最高端的 S4 Prime 系列基于全新高通自研的Krait架构,而且诞生了高通首款四核处理器——APQ8064(主频1.5GHz)。

该款芯片采用了最新的 28nm 工艺,集成Adreno 320 GPU。值得一提的是,同年诞生了“骁龙”这个中文名称。

3,骁龙 800

从 2013 年开始,高通推出了“骁龙+数字”的全新处理器命名方式,并发布了新一代旗舰——骁龙 800 处理器。

该款芯片基于28nmHPM制造,采用了全新的 Krait 400 四核 CPU 架构,每颗核心的主频高达2.3GHz!集成的Adreno 330 GPU 性能也非常强劲。

4,骁龙 810

“火龙”之祖

2014年发布的骁龙 810 是“臭名昭著”的第一代“火龙”处理器,之所以这代翻车了,是因为受了苹果上一年发布全新的 64 位处理器——A7 的刺激。

当时苹果采用 ARM 最新的 64 位指令集是抢在了友商获得 ARM 的 64 位 CPU 架构之前,因为苹果可以基于指令集自研 CPU 架构,所以才有这种领先优势。同为自研 CPU 架构的高通若想自研出 64 位的 CPU 架构在时间上是来不及了。

于是,在制程工艺(当时采用了台积电 20nm 工艺)升级不够的情况下,高通贸然采用了 ARM 的 Cortex-A57 大核架构,量产后芯片的发热十分惊人——单核功耗都跑到 5W 去了!这个记录后面的高通处理器没一个超越得了。

5,骁龙 820

二代“火龙”

遭遇如此重大“翻车事故”的高通在 2015 年匆忙弃用 ARM 的公版架构,采用了自研的 Kryo ——全新的自研 64 位 CPU 架构。

2015年十一月推出的骁龙 820,基于三星 14nm FinFET工艺制造,将前代的公版八核 CPU 架构改成了自研的四核Kryo架构,两个大核主频提升至 2.15Ghz,两个小核主频也略微提升至 1.59Ghz;集成了全新升级的Adreno 530 GPU。

CPU 单核性能方面较前代提升 20% 以上,多核性能旗鼓相当。GPU 性能提升幅度就非常大了,前代的性能仅相当于这代的 55%!不过,CPU单核功耗(3.1W)在当时手机散热系统不完备的情况下,还是偏高的,所以其又被称为“二代火龙”。

6,骁龙 835

经历了两次“翻车”的高通,既不敢完全自研 CPU 架构,也不敢全盘采用 ARM 的公版架构,而是采取了“折中”策略——魔改 ARM 的公版 CPU 架构但还是命名为Kryo

这次继续升级制造工艺(三星第一代10nm制程),并采用了当时流行的“big.LITTLE八核架构”,最终于 2016 年尾推出了一代神U——骁龙 835。

这代的 Kryo 大小核架构是基于 ARM 的 A73 和 A53 架构魔改的,其中四个大核的主频提升至 2.45Ghz,四个小核的主频也提升至 1.9Ghz,并集成 Adreno 540 GPU。

一代神 U

CPU 架构大改后的成效是立竿见影的,CPU 单核性能提升幅度虽然只有 10% 略多,但功耗却下降了 45%!多核性能翻倍式提升是因为核心数翻倍了,所以没啥好说的。

GPU 性能方面,提升幅度超过了 30%,同时功耗降低 5%,能效比也是非常不错。总结来说就是,整体性能常规升级的情况下,能效比巨幅提升,高通总算扬眉吐气了一把!

7,骁龙 845

无功无过的骁龙 845 发布于 2017 年十二月,制程略微提升至三星第二代 10nm 工艺。采用了基于 A75 和 A55 魔改的Kryo 385架构,大核主频提升至 2.8Ghz,小核主频降至1.8Ghz。集成了全新的Adreno 630 GPU。

这代较前代在 CPU 整体性能上有 30%以上的提升,GPU 性能提升也很明显(40%的幅度)。功耗方面整体也有提升,但幅度不是很大,虽不能称为“神U”,但整体表现还不错。

8,骁龙 855

二代神 U

2018年十二月,高通发布了舍弃三星代工转投台积电代工的新一代神U——骁龙 855,这次使用了最新的 7nm 制程工艺。架构方面又有大改,这次采用了全新的“三丛集”八核 CPU 架构,并集成了Adreno 640 GPU。

这代 CPU 的超大核主频为 2.84Ghz,三个大核主频为 2.42Ghz,四个小核主频不变。架构升级仅限于超大核和大核,是基于 A76 魔改的 Kryo485 架构。

在CPU功耗没有明显提升的情况下,这代的单核性能大幅提升 40% 以上,多核性能也有 20% 以上的提升;GPU 更是在功耗略下降的基础上,提升了 20% 的性能!整体能效比杠杠的!

9,骁龙 865

三代神 U

2019年十二月发布的骁龙 865 在制程上没有大升级,采用的是台积电第二代 7nm 工艺。这次的Kryo 585 的超大核和大核常规升级至 A77 架构,集成了Adreno 650 GPU。

这次 CPU 的八个核心和前代一样都是“三丛集”设计,而且主频都没有变化,甚至连 GPU 的频率都没有啥变化,这种情况属实罕见了。不过,正是这种保守策略,造就了又一款神U。因为本身 A77 架构较 A76 的 IPC 效能就有 20% 的升级,而且还经过了高通的魔改优化。

性能方面,CPU 的单核和多核提升都在 20% 左右,同时单核功耗还下降了 20%!GPU 性能提升幅度超过了 20%,同时功耗还略微下降。这 CPU 能效比极其优秀!GPU 能效比也很不错。

10,骁龙 888

三代火龙——骁龙888

四代处理器出了三代神U,估计高通内心开始膨胀了,于是便想降低代工成本,那先进制程晶圆代工方面,除了台积电就只有三星可选了,刚好三星也在争取高通这个超大客户。

就这样,这对“卧龙凤雏”一拍即合,采用了三星 5nm 工艺的骁龙 888 在2020年十二月就问世了。这个处理器集成了骁龙X60 5G基带——这是高通首次在8系处理器中集成5G调制解调器,也就是说,外挂 5G 基带已成历史。

其实这次高通也挺谨慎的,因为 CPU 八个核心的主频还是没变,就集成的 Adreno 660 GPU 大幅调高了频率。

而且本来这次大核升级的 A78 架构是非常优秀的一代,能效比巨高,实际案例可以参考联发科的天玑 8100。

但是,再好的架构也架不住三星工艺的粗劣,这个三星 5nm 只不过是三星 7nm 工艺的改良,并非整数代迭新。最终,在 CPU 超大核性能仅提升 20% 的基础上,其功耗直接提升了 68%!多核性能提升仅 10% 略多,但大核的功耗却提升了 24%!

GPU 性能虽然提升了 40%,但功耗直接翻倍了!就说 GPU 频率调高那么多总有不祥的预感,果然就翻车了!第三代“火龙”,正式登场!

11,骁龙8 Gen1

四代火龙——骁龙8Gen1

经历了“翻车事故”的高通还不悔改,又继续被三星忽悠进了 4nm 工艺的“坑”里。这个三星 4nm 是基于之前的改良版本 5nm 的再改良版本,也就是说,本质上还是 7nm 的工艺,只不过迭代了两个改良版本而已。

2021年十二月,高通将新一代的旗舰处理器改了个名字,想让人们忘记前代“火龙”的糟糕表现,结果世人再次被忽悠了。

看看隔壁联发科的天玑 9000,和骁龙这代处理器的CPU架构完全一致,但由于是台积电代工,所以表现比骁龙这边好多了。

这次虽然是基于最新ARMv9指令集的“X2+A710+A510”全新CPU架构,而且高通仅略微调了一下超大核和大核的主频(分别为 3Ghz 和 2.5Ghz)。

但是,单核性能仅提升 10% ,而且在前代那么“火热”的功耗表现下,又提升了 23%的功耗!大核的功耗提升也有 18% 的幅度。

至于集成的 Adreno 730 GPU,性能确实很强,较前代提升幅度超过了 40%!同时功耗也提升了 8% ——直接创历代骁龙之最了!就这样,第四代“火龙”又诞生了!

12,骁龙8+ Gen1

被三星伤透了心的高通,最终还是选择了“分手”,转而投入台积电的怀抱。2022年五月份,基于台积电 4nm 工艺的骁龙8+ Gen1 正式来到了世人面前。

这次的 CPU 架构全盘没变,而且超大核的主频还提升至 3.19Ghz,三个大核的主频则提升至 2.75Ghz,四个小核的主频也提升到了 2Ghz。这样一通超频,性能肯定有所提升,但功耗表现如何呢?

CPU 的单核性能在提升 6% 的基础上,功耗降低了 4%;多核性能提升了 12%,大核功耗则降低了 11%。GPU 由于型号不变,所以性能仅提升了 7%,同时功耗也降低了 7%。这是在架构完全不变还超频的情况下取得的成绩,能效比总算能看了,台积电工艺确实牛。

13,骁龙8 Gen2

2022年十一月,彻底倒向台积电的高通信心满满地发布了全新一代骁龙旗舰。这次的 CPU 架构有了大改,超大核方面是常规升级为 X3,但A710大核仅保留了两个,A510 小核也削减成三个,剩下的两个空位留给了全新的 A715 大核。

主频方面,超大核较骁龙8+ Gen1不变,A715 大核和 A710 大核都是一样的 2.8Ghz,小核则略微提升至 2.02Ghz。整体来说,主频变化不大,主要还是架构方面的变化。不过,全新的 X3 超大核和 A715 大核仅支持 64 位应用。另外,这次的三级缓存终于配满了——达到了8M,这对于CPU 性能的释放非常重要。

发布会上,高通拿来比较的是“火龙” 8 Gen1,这不合理,但这对于官方宣发非常有利。这里实事求是还是拿骁龙 8+ 来比较。毕竟这代的制程还是台积电 4nm 工艺,相同工艺之下对比便可见真章。

CPU 方面,单核性能在提升 12% 的基础上,功耗增加了 4%;多核性能提升了 21%(多加了一个大核的功劳),其中 A715 大核的功耗提升了 3%,而 A710 大核的功耗则直接下降了 11%!

至于集成的 Adreno 740 GPU,性能提升有 20% 的幅度,同时功耗降低了 9%。

也就是说,这代的两个 A710 大核能效和 GPU 能效是亮点,其中的 GPU 能效是极其优秀的存在。总体来说,这代在中高负载场景下表现特别优秀,可以说高通这次是真的带来了惊喜!

总结:

网上流传着一个说法,言高通只要制程工艺不选错“队友”,不折腾纯自研的 CPU 架构,就不会翻车。这一通梳理下来,发现确实如此。例如 810 那代选错了台积电,820 那代搞自研 CPU 架构,而后面的 888 和 8 Gen1 则选错了三星!

有趣的是,三星的 Exynos 处理器刚好就是一个反面教材。三星先是折腾了四年的自研 CPU 架构,后面又矢志不渝地采用自家芯片代工,这就是从 2016 年开始,三星处理器年年翻车的根本原因。

至于正面教材,那必须是华为家的麒麟了,麒麟处理器每代都是台积电代工的,而且一直采用 ARM 的公版 CPU 架构,从不瞎折腾。虽然现在麒麟处理器断更了,但好歹联发科接过了麒麟的“衣钵”——“发哥”一直以来也是台积电代工加采用 ARM 公版架构。

展开阅读全文

页面更新:2024-03-12

标签:三星   多核   前代   处理器   火龙   主频   功耗   历代   旗舰   架构   性能   工艺

1 2 3 4 5

上滑加载更多 ↓
推荐阅读:
友情链接:
更多:

本站资料均由网友自行发布提供,仅用于学习交流。如有版权问题,请与我联系,QQ:4156828  

© CopyRight 2008-2024 All Rights Reserved. Powered By bs178.com 闽ICP备11008920号-3
闽公网安备35020302034844号

Top