Snapdragon8Gen2深度潜水:你需要知道的一切

杨远成说科技 2022-11-19 11:37:12

今天,在夏威夷,高通揭开了其最新移动平台——骁龙8 Gen 2的盖子。在骁龙8 Gen 1的基础上,这款高通旗舰骁龙系列的最新产品不仅有名字,还为2023年及以后的高端智能手机提供了许多改进和新功能。

虽然你可以在这里找到我们对关键谈话要点的基本概述,但还有很多更详细的细节需要深入研究。全新的CPU集群布局、具有光线追踪功能的GPU、高端音频功能和连通性,以及更深层次的成像和机器学习注入,骁龙8 Gen 2在高通公司(Qualcomm)中创造了许多第一次。

Snapdragon 8 Gen 2 CPU配置

Snapdragon 8 Gen 2的一个立即值得注意的变化是从经过试验和测试的1+3+4 CPU集群安排到更新颖的1+4+3设置。此外,高通在中/性能集群中选择了两个不同的CPU内核,基于两个较新的Arm cortex - a715和两个上一代cortex - a710。这必然会提高多核基准测试得分,但这显然也是一个非常具体的设计选择。

根据高通的说法,其原因归结为对遗留应用程序的持续支持。Cortex-A710是Arm最后一个支持32位应用程序(AArch32)的核心——所有后续和未来的核心都只支持64位(AAarch64),至少在理论上是这样。骁龙8 Gen 2还使用了Arm更新的Cortex-A510小内核,到2022年,它可以在32位支持下构建,功耗降低5%。

确保传统32位支持的结果在8 Gen 2独特的CPU布局。

高通确实已经构建了32位支持的修订版A510s,总共提供了5个能够支持传统应用程序的核心。结合两个A710性能核心,这将为32位应用程序提供可接受的性能水平,超过联发科维度9200中所见的四个A510核心支持。然而,它们在这款芯片上的运行效果不如64位的应用程序,64位的应用程序可以利用所有芯片的核心,所以看看更高要求的传统应用程序的表现将是很有趣的。即便如此,32位支持对许多Snapdragon用户来说可能是多余的,甚至可能是电池寿命的一个糟糕的权衡,当你考虑到一个小的效率核心的损失。然而,高通声称已经进一步优化了性能核心来缓解这个问题。

从2019年起,谷歌已经强制要求支持64位应用程序。最近几年在Play Store上更新的任何应用现在都是64位的。即便如此,包括A710和修订后的A510核心,确保骁龙8第2代将与旧的应用程序和那些不属于谷歌的Android生态系统。想想中国或第三方应用商店在要求64位支持方面还远远落后。

额外的中核将提高多核工作负载,但是低功耗用例呢?

强大的Arm Cortex-X3完善了CPU集群,提供了35%的性能提升,以及额外的中间核心。在效率方面,高通声称整体提高了40%。这大部分来自于转移到台积电的4nm制程(高通不愿意证实它是使用台积电的N4还是更新的N4P制程,所以我们假设是前者),但考虑到一个效率核心的损失,这仍然是一个令人印象深刻的数字。当高通从三星转移到台积电生产骁龙8 Plus Gen 1时,我们也看到了类似的好处。

我们没有完整的缓存信息,这可能会影响中核和高效核的性能。尽管如此,高通提供了更大的共享L3缓存,现在从6MB增加到8MB,这将在使用额外的中核实现多线程工作负载的性能最大化方面发挥作用。

骁龙8 2代游戏

现在,可以说,头部线抓取功能-移动射线追踪图形硬件成为主流。高通并不是第一家宣布为移动设备提供硬件加速射线追踪功能的公司;它与三星Exynos 2200中的AMD Xclipse GPU和联发科dimensional 9200中的Arm不朽- g715一样。但高通的出货量使得这一公告可以让移动光线追踪技术成为开发者的可行选择。

令人沮丧的是,高通将其Adreno GPU技术严格保密。但我们知道骁龙8第2代加速了射线盒和射线三角形的交叉。重要的是,还有边界体积分层(BVH)加速(或高通称之为检索和解压加速结构节点),显著提高了GPU最优测试射线碰撞的能力。

开发者可以利用光线追踪在游戏中创建柔和的阴影、反射和全局照明。

基于这些细节,高通的实现似乎比其他移动光线追踪选项更健壮。例如,Arm的光线追踪硬件不支持BVH。然而,高通并没有告诉我们骁龙8 Gen 2的加速器到底有多强大,也没有告诉我们它的光线追踪硬件有多好。所以我们应该怀疑任何关于图像保真度或分辨率的说法,你可能会将其与主机和PC光线追踪功能联系起来。毕竟,高通的光线追踪硬件的功率在5w以下。

高通的合作伙伴Oppo表示,与在软件中运行相同效果相比,该公司的开源PhysRay引擎能够将射线跟踪渲染效率提高5倍,并减少90%的CPU负载。Oppo将8 Gen 2引入其下一款Find X旗舰产品中。该公司声称,在8 Gen 2上运行光线追踪引擎时,可以在720p的分辨率下锁定60帧/秒,持续30分钟。

高通射线追踪示例幻灯片

尽管如此,根据高通的说法,GPU现在可以在具有光线追踪能力的Vulkan Android游戏中加速软阴影、反射、环境遮挡和全局照明的渲染,这些都是软件无法做到的。所以未来的游戏应该看起来更好。说到这里,高通认为硬件加速射线追踪技术将在2023年上半年出现在AAA级游戏中。

第一款支持光线追踪的手机游戏预计将在2023年上半年推出。

除了射线追踪支持,最新的Adreno GPU(我们内部打赌是Adreno 740)承诺比上一代提高25%的性能,并根据用例节省高达45%的电力。它支持Vulkan 1.3 API,高通对其驱动程序进行了优化,在一些使用Vulkan的场景下,其性能进一步提高了30%。高通也是第一个声称支持虚幻引擎5的超人类框架,而它的Adreno显示引擎拥有自适应HDR, HDR生动,HDR10+,杜比视觉和OLED老化补偿功能。这一切听起来像是今年骁龙玩家的一大胜利。

额外的人工智能成像和更多

高通在前几年一直非常热衷于成像能力,尽管没有兜售大量的数字让我们在这个时候垂涎,但确实有一些关键的改进。在讨论成像智能之前,让我们先来看看高通最新的Hexagon DSP有什么新功能,它是骁龙8 Gen 2全系统AI引擎的核心。

一些小的改进加起来会有很大的效果。首先,现在有一个专用的电源传输系统,这意味着Hexagon的DSP可以在运行时不需要同时为其他组件(如GPU)计时。一个独特的权力领域是效率的胜利。高通声称,在运行某些AI模型时,每瓦性能比上一代提高了60%。

高通的Hexagon处理器的张量运算能力翻倍,并带来低分辨率的int4ml支持。

为了提高性能,DSP内部的Tensor加速器的大小增加了一倍,性能提高了一倍,并专门针对语言处理进行了新的优化。高通还推出了所谓的微贴图推断支持,本质上是将图像和其他问题分割成更小的贴图,以节省内存,但牺牲了一些结果的准确性。沿着这条路线,INT4的加入也意味着,如果压缩一个更大的模型,开发人员现在可以实现需要高带宽的机器学习问题,而牺牲一些准确性。高通正在向合作伙伴提供工具以帮助支持INT4,因此需要对现有的应用程序进行重组才能正常工作。

总之,根据ML型号的不同,骁龙8 Gen 2 Hexagon DSP提供了其前任的4.35倍的性能。(在这种情况下,高通是在比较移动与自然语言处理)。听起来令人印象深刻,但我认为更重要的变化是引入Hexagon Direct Link,它将其ISP与AI引擎更紧密地连接起来。该公司将其称为“认知ISP”。

Snapdragon 8 Gen 2认知ISP

高通将图像信号处理器(ISP)、Hexagon DSP和Adreno GPU之间的物理链接增加了一倍,提高了带宽,降低了延迟。这使得Snapdragon 8 Gen 2能够对相机传感器下的成像数据运行更强大的机器学习任务。例如,原始数据可以直接传递到DSP/AI引擎进行成像工作负载,或者高通可以使用高级低分辨率游戏场景的链接来辅助GPU负载平衡。

Hexagon Direct Link增加了将图像和其他数据直接传递到AI引擎的带宽,绕过了迟滞的DDR内存。

高通对Hexagon Direct Link的主要用例是用于图像分割和处理。换句话说,识别一个场景的关键方面,如面部地标、植物、天空等,实时创建图层,然后在按下快门按钮之前对这些图层应用自定义处理。

如果这听起来有点耳熟,那是因为高通在前几年已经将各种机器学习类型的功能向ISP靠拢,包括人脸检测和视频散焦功能的分割。它确实宣称了上一代的细分能力。然而,较慢的链接意味着图像数据以前通常先被拉到主内存中,这是一个昂贵和高延迟的过程,通常导致在捕获后应用分割。高通今年正在减少这一瓶颈,使其在其AI引擎上实时运行复杂工作负载(如成像问题)变得更加可行。不过,高通的产品合作伙伴是否会利用这些能力还有待观察。

更多无线连接选择

让我们从更令人兴奋的、用户定义的新连接特性开始。该芯片更新的Snapdragon Sound音频套件现在包含动态空间音频功能。通过动态,高通的意思是你现在可以在空间中移动你的头部,听到内容在你周围移动,而不是静态跟随你的头部,这要感谢兼容耳机上的动态头部跟踪。这项技术适用于大多数现有的多声道空间音频格式和解码器,如杜比大气和索尼360现实音频。

坚持音频,高通的aptX无损编解码器现在在蓝牙经典和LE音频用例中都支持,为未来的产品结合了低能耗和无损音频播放的好处。对于游戏玩家来说,通过兼容的耳机,无线延迟可以降至48毫秒——比之前的耳机低47%。

音乐爱好者受益于动态空间音频和无损蓝牙流媒体。

如果你认为5G已经尘埃落定,那就再想想吧。高通在Snapdragon 8 Gen 2上做了一些改动。内置了集成的骁龙X70调制解调器,通过4倍运营商聚合提供10Gbps的下行速度和3.5Gbps的上行速度,还搭载了人工智能。

高通声称,调制解调器的人工智能能力使其能够提高sub-6GHz和mmWave连接的吞吐量和连接鲁棒性,特别是在小区边缘。不过,或许更实用的是支持双有源5G模拟机。所以你可以在用第一张5G SIM卡打电话的同时,继续在备用的5G SIM卡上接收信息和数据。

高通推出了最新的骁龙连接套件,早期支持Wi-Fi 7、Wi-Fi 6和6E。尽管规范还没有最终确定,但高通正在利用其内部渠道尽早支持该标准。该承诺是通过高频带同步多链路在6GHz频段320MHz通道上达到5.8Gbps的数据速度。它的延迟只有2毫秒,高通表示这对于支持云游戏、XR和其他依赖延迟的应用程序来说是无价的。当然,你需要一个Wi-Fi - 7路由器才能受益,但在撰写本文时,这种路由器只在中国有售。那就把它列入未来防备清单吧。

骁龙8第2代的其他功能

通过发布演示和媒体材料,以下是一些其他值得强调的Snapdragon 8 Gen 2功能:

这是高通首款支持AV1回放的处理器,最高可达8K 60fps。面向未来Android手机的所有主要soc现在都支持AV1解码。

双蓝牙无线电有望使连接范围加倍,并加快设备配对。

Snapdragon 8 Gen 2经过调整,支持新的图像传感器,即200万像素的三星ISOCELL HP3与实时remoasiac,以及索尼的IMX800和IMX989的四数字重叠HDR视频技术。

自8 Gen 1以来,高通就没有对其ISP功能进行过规格更改。与去年相同的200万像素单镜头、36万像素三镜头捕捉和4K HDR同步捕捉功能。

高通在其第四代传感中心(Sensing Hub)上增加了第二个人工智能处理器。加上超过50%的内存,这款手机的性能提高了一倍,可以利用高通(Qualcomm)的全天候传感摄像头等技术应用隐私屏幕功能。

哪些智能手机包括骁龙8 Gen 2?

由于SoC的公告刚刚发布,我们可能要到2023年才会看到大多数消费者手中的第一款智能手机——尽管高通指出,我们可能会在2022年底前看到商业发布。

高通已经确认,以下合作伙伴正在开发骁龙8 2代智能手机:华硕、荣耀、伊库、摩托罗拉、魅族、努比亚、一加、Oppo、Redmagic、红米、夏普、索尼、Vivo、小米和中兴。像往常一样,三星不在高通的名单上,但骁龙8 Gen 2也将为Galaxy S23系列提供支持。

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