芯東西(公眾號:aichip001)
作者 | 云鵬
編輯 | 漠影

今天(tian),在AI大(da)模型(xing)的(de)加(jia)(jia)持(chi)下,智能手(shou)機高端(duan)化的(de)速(su)度(du)進(jin)一步加(jia)(jia)快,旗(qi)艦機的(de)較(jiao)量比拼的(de)是綜合(he)素質,絕非“大(da)力飛磚(zhuan)”所(suo)能及(ji),在最核心的(de)手(shou)機芯(xin)片領域(yu),這一特點(dian)體現的(de)尤為(wei)明顯。

旗艦手機芯片之戰早已不再是單純比拼“極限性能”,如何在高性能的同時兼顧低功耗、高能效才是關鍵。

一方面(mian),端(duan)側AI發展(zhan)帶來的新需(xu)求新場景進一步給手(shou)機(ji)能(neng)(neng)效提出了新的挑戰(zhan)(zhan),另一方面(mian),應用(yong)功能(neng)(neng)越(yue)(yue)來越(yue)(yue)復雜(za)、負載(zai)越(yue)(yue)來越(yue)(yue)重,移動端(duan)算力面(mian)臨的挑戰(zhan)(zhan)越(yue)(yue)來越(yue)(yue)大。

手機芯片是否具有出色的能效比,愈發成為對用戶體驗起著決定性作用的因素。

就在昨天,聯發科剛剛發布了第二代全大核旗艦芯天璣9400,其在繼續鞏固高性能、低功耗、高能效比的基礎上,進一步在架構層面做出了關鍵創新,同時在端側AI層面對NPU軟硬件生態進行了大幅升級,天璣9400成為業內首款智(zhi)能(neng)體AI芯片。

三年追超蘋果,從能效比到端側AI,聯發科為高端芯片樹立新標桿

PC級設計架構、智能體化Agentic AI到3A級游戲體驗,今年的天璣9400無疑是跨越式升級的一代,也是AI手機時代聯發科進一步擴展高端市場的關鍵利器。

在天(tian)璣9400發(fa)布之(zhi)際,芯(xin)東西與聯發(fa)科多位高(gao)管進(jin)行(xing)了深(shen)度交流,對芯(xin)片硬件(jian)、軟(ruan)件(jian)、生態層(ceng)面的技術細節(jie)進(jin)行(xing)了深(shen)入挖掘。天(tian)璣打(da)破手機(ji)芯(xin)片天(tian)花板(ban)背(bei)后的諸多“黑科技”,都(dou)成為當(dang)下(xia)引(yin)領移動芯(xin)片行(xing)業發(fa)展的關鍵。

一、性能暴漲功耗反降?“外星科技”背后:架構、工藝、軟件諸多硬核創新

如果(guo)說去年的天(tian)璣9300首次(ci)用全(quan)大核(he)架(jia)構顛(dian)覆了既有(you)認知,那么采用第二代全(quan)大核(he)設計的天(tian)璣9400則進一步打破了自己去年立下(xia)的行(xing)業(ye)天(tian)花板(ban)。

在CPU方面,天璣9400的(de)單核(he)提(ti)升(sheng)達到了35%,多核(he)提(ti)升(sheng)28%,與行(xing)業平均水平相比,可(ke)以說是直接“跨兩(liang)代”的(de)提(ti)升(sheng)。

三年追超蘋果,從能效比到端側AI,聯發科為高端芯片樹立新標桿

值得一(yi)提(ti)的是,在與上代同性能下(xia),天(tian)璣9400的CPU整體功耗節(jie)省(sheng)40%,日常場景功耗最多可(ke)以節(jie)省(sheng)32%。

不少人驚嘆,認為這樣的性能和功耗表現堪稱“外星科技”。因為在芯片設計領域,性能和功耗一直是天平的兩端,為何聯發科能夠實現這種“既要又要”的夢幻提升?

實際上,在天璣9400背后,架構、工藝、調度引擎層面諸多技(ji)術(shu)創新都至關重(zhong)要。

在架(jia)構(gou)層面(mian),天璣9400的(de)CPU架(jia)構(gou)包括了1顆主頻(pin)高達3.62GHz的(de)Cortex-X925超大(da)核,采用了“PC級”的(de)Arm v9架(jia)構(gou)設計(ji)。此外,CPU緩存(cun)有著翻倍式增長,支持到了目(mu)前行業內速率最高的(de)三星10.7Gbps LPDDR5X內存(cun)。

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值得一(yi)提的(de)是,在制(zhi)程工藝方面(mian),天(tian)璣9400用上了臺積電(dian)第二代3納(na)米工藝,小小的(de)芯片內(nei)容納(na)了291億顆晶體管。

縱觀手機芯片領域,聯發科在芯片架構設計層面顯然有其獨到之處。蘋(pin)果、高(gao)(gao)通手(shou)機芯片(pian)的頻率(lv)不斷沖高(gao)(gao),蘋(pin)果A18 Pro的主頻最高(gao)(gao)甚至突破了(le)4GHz大關。但這樣(yang)的高(gao)(gao)頻也會給功耗控制帶來(lai)巨大挑(tiao)戰,稍有不慎(shen),就(jiu)會用力過猛產(chan)生(sheng)負面效果。

聯發科天璣9400同樣實現了性能大幅提升,主頻卻沒有很高,其關鍵就在于:聯發科真正實現了芯片核心IPC性能的提升,不需要高壓高頻就可以實現同樣甚至更高的性能,進而達到性能和功耗的平衡。

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當然,實現這樣優秀的IPC性(xing)能(neng)提升并不容易(yi)。

聯發科深度參與了(le)基于Arm v9的黑鷹架構設(she)計。作為手機芯片(pian)廠商,聯發科更了(le)解芯片(pian)架構該如何(he)升(sheng)級以滿足用戶(hu)需求,正因(yin)如此,天璣9400的 Cortex-X925 IPC相(xiang)比Cortex-X4實現了(le)15%的提升(sheng)。

除了硬件層面的升級,軟件調度層面的升級同樣關鍵,這(zhe)次(ci)搭載的(de)天璣(ji)調度引擎可(ke)以通過智能(neng)的(de)性能(neng)調度和(he)功(gong)耗管理策略(lve),精準投入(ru)算力,改善能(neng)效表現。

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正(zheng)如(ru)聯發科所(suo)談到(dao)的(de)(de),在(zai)沖(chong)擊高端(duan)的(de)(de)路(lu)上(shang),聯發科的(de)(de)目標只有一個,就是蘋果,因此既要在(zai)硬件(jian)部(bu)分追上(shang)蘋果,也要在(zai)軟件(jian)部(bu)分重點提升。

天璣調度(du)引擎(qing)可以自動精準判斷(duan)重要線程,實(shi)現算力傾斜;同(tong)時,根(gen)據不同(tong)場(chang)景需求,判斷(duan)后續動態加(jia)入重要線程,投入算力;最后,保(bao)證(zheng)關鍵資源專有不被搶(qiang)占,進而實(shi)現算力體(ti)驗(yan)最優(you)。

比如在后臺(tai)CPU占用率100%的情(qing)況下,用戶打開游戲仍然可以獲得穩定流暢的體驗。

除了重載(zai)游戲(xi)流暢(chang),日常App啟動也可以做到毫秒級(ji)快速響應(ying),且誤差穩定,基(ji)本都在(zai)12ms以內,這也是(shi)安卓(zhuo)陣營(ying)的流暢(chang)度一次與蘋果(guo)接近(jin)甚至實現超越。

形象地來看,天璣調度引擎會把算力供給穩定住,像一根水管一樣,不被影響,保持穩定。

聯發科高管在交流中談到,他們在設計旗艦芯片時有一個核心理念,就是“我們到底想要一個什么樣的芯片,用戶到底需要什么樣的體驗?”

針對不同場景,芯片最終要實現怎樣的性能和功耗表現?聯發科從需求出發去設計架構,而不是盲目追求最新的IP或主頻率等參數。

在這樣的理念之下,天璣9400可以說在性能和功耗的平衡上做的更加極致,并不是“使傻勁,用猛力”,而是把技術創新用在“刀刃上”。從全大核架(jia)構、IPC、工藝到軟件調度,將芯片(pian)的綜(zong)合(he)能力調到最(zui)優,真正(zheng)把(ba)終端(duan)體(ti)驗(yan)打磨完(wan)善。

二、3A級PC游戲體驗落地手機,“后滿幀時代”聯發科打破GPU天花板

CPU領域的突破令人眼前一亮,GPU層面的創新更是讓天璣9400的游戲體驗邁上了一個新臺階,其諸多技術創新都成為行業內獨一當的存在。

如(ru)今移動(dong)游戲的發展已(yi)經進入“后滿幀(zhen)(zhen)時代”,日常的手游幾乎都可以滿幀(zhen)(zhen)運行,一味(wei)的“卷幀(zhen)(zhen)率”已(yi)經成為過去時。

但(dan)新的時(shi)代有新的趨勢(shi)(shi),新的趨勢(shi)(shi)必然會帶來新的需(xu)求和挑戰。

手游(you)(you)開始有更多端游(you)(you)特性,畫質(zhi)也越來(lai)越精美,技術(shu)挑戰(zhan)也隨(sui)之增(zeng)大。比(bi)如光(guang)(guang)追技術(shu)在(zai)帶來(lai)逼真的光(guang)(guang)影效果的同時,也增(zeng)加了算力和續航的壓力,因(yin)此想真正實現移動端媲美PC級的3A游(you)(you)戲體驗,技術(shu)創新必不(bu)可少。

這次天璣9400首發了3A級光追技術OMM追光引擎,可以(yi)顯(xian)著降低光追著色器渲染工作(zuo)量,把光影的(de)細致度(du)做(zuo)的(de)更(geng)高。

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在《暗區(qu)突圍》游戲(xi)中,聯發科(ke)聯合業界首(shou)發了光(guang)追(zhui)加持的90FPS模式,玩家既可以(yi)體驗到光(guang)追(zhui)帶來(lai)的光(guang)影效果(guo),又可以(yi)享受到50%的幀率提升,功耗(hao)還更低。

在OMM技(ji)術發(fa)光發(fa)熱的背后(hou),聯(lian)發(fa)科重點(dian)推(tui)動了GPU IP的升級、進一步優化(hua)了OMM算法(fa),節省光追算力需求(qiu),并(bing)深(shen)度參(can)與(yu)了行業基準測試標準的設(she)計。

除了手游的“端游化”帶來的技術挑戰,為了追求更好的體驗,在滿幀基礎上,用戶還要更持久的穩定與省電。滿足這一需求,離不開硬件、軟(ruan)件層面的協同發力。

硬件方面,天(tian)璣9400搭載了12核GPU Immortalis-G925,其相比上代峰(feng)值(zhi)性能(neng)提(ti)升(sheng)了41%,同性能(neng)功(gong)耗(hao)下降了44%。GPU GFXBench 1440p Aztec Ruins Vulkan性能(neng)提(ti)升(sheng)了38%,光線追(zhui)蹤性能(neng)提(ti)升(sheng)了40%。

三年追超蘋果,從能效比到端側AI,聯發科為高端芯片樹立新標桿

軟件方面,聯發科的星速引擎MAGT 3.0進一(yi)步升(sheng)級,其中多項(xiang)黑科技都給(gei)體驗帶來了不(bu)小的(de)提升(sheng)。此外,星速引(yin)擎超分技術(shu)可以實現同級畫質(zhi)下更低(di)的(de)功耗。

在后滿幀時代,幀數滿、功耗低,游戲就可以做更多創新,釋放游戲創新的活力,用戶可以有更流暢、舒適的游戲體驗,同時手機的續航得到進一步保障。

三、AI手機之戰邁向“智能體時代”,軟硬加持讓端側AI體驗“質變”

除了CPU、GPU在性能、能效方面的大幅升級,此次天璣9400聚焦的另一個核心特性就是AI,端側AI已經成為聯發科未來重點投入的一個關鍵領域。

今天,手機從“智能”到“智慧”,終端AI應用場景正在迅速發展,AI手機的發展也在邁向下一步——智能體(Agentic)AI手機。智(zhi)能體可(ke)以根據用戶過去的行為(wei)和偏好(hao),實現個性(xing)化的建(jian)議和服(fu)務、主(zhu)動且(qie)持續的思考、制定計劃、做出決策。

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在這樣的行業大背景下,聯發科在9400上首發了天璣AI智能體化引擎(Dimensity Agentic AI Engine),加(jia)速終(zhong)端廠商推動“智能體化(hua)AI手機”落地,賦能端側AI,讓AI智能體能夠(gou)具備自主化(hua)、推理化(hua)、行動化(hua)的特性。

在(zai)天璣(ji)AI智(zhi)能體(ti)化(hua)引擎加(jia)持下,不同的(de)(de)(de)應(ying)用都(dou)可以快(kuai)速享(xiang)受到端(duan)側大模型(xing)的(de)(de)(de)能力。同時(shi)聯發科定義(yi)了標準接口,從而讓應(ying)用能雙向交流。這(zhe)些(xie)都(dou)是確保未來智(zhi)能體(ti)化(hua)AI手機(ji)良好體(ti)驗的(de)(de)(de)基(ji)礎。

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目前(qian),聯發(fa)科已經與全球主流大模(mo)型深(shen)度合作,進(jin)行芯片層面的深(shen)度適配(pei)和優(you)化。

當然,實現(xian)這一切離不開硬件層面的升級,天璣9400搭載了第八代NPU 890,AI推理性能提升了80%,平(ping)均功耗還降低了35%。

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此外,其(qi)首次(ci)支持了端側(ce)LoRA訓練、端側(ce)高畫質視頻生(sheng)成、時域(yu)張(zhang)量硬件加速(su)技術、DiT技術,以及最高32K的文(wen)本長度(du)等諸多前(qian)沿技術。

可以說,如今的天璣9400已經具備完整能力,去賦能手機AI智能體化。聯發科給終端廠商搭好了舞臺,讓AI應用都可以得到芯片層面的支持和加速。智(zhi)能(neng)手機廠商做系統級AI、做智(zhi)能(neng)體,做智(zhi)能(neng)體與(yu)各個應用的調度(du)交互,都離(li)不開這些芯片層(ceng)的支(zhi)持。

四、首發4nm WiFi模組,信號“多穿兩層樓”,影像升級醞釀新一代視頻拍攝神機

相比(bi)CPU、GPU、NPU這些芯片中的(de)“明(ming)星”模(mo)塊,通信部(bu)分的(de)技術升(sheng)級雖(sui)然有(you)些“潤物細無(wu)聲”,但其毫無(wu)疑(yi)問是手機核(he)心基礎體(ti)驗(yan)中的(de)重要一環。

在連接方面,天璣9400采用5G高效率AI模型,還支持了4nm制程的Wi-Fi/藍牙組合芯片無線連接,Wi-Fi信號覆蓋范圍可延伸30米,“多穿透兩層樓”。此外,借助雙藍牙融合BLR技術,藍牙連接距離極限可提升至1500米。

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在影像方面,天璣9400在算法升級以及全新設計的ISP加持下,可以實現更好的視頻拍攝能效表現,基于4K 60FPS視頻,持續錄制3小時,整機功耗下降了14%,ISP緩存性能提升了15%。

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一直以來手機(ji)長時間高質量視(shi)頻拍(pai)攝都會(hui)受到(dao)高發熱高能(neng)耗(hao)的(de)限制(zhi),視(shi)頻拍(pai)攝體驗大打(da)折扣,這(zhe)次聯發科對于視(shi)頻功耗(hao)的(de)控(kong)制(zhi)恰恰解決了這(zhe)一關鍵痛點。

天璣9400基于低(di)功耗ISP和進(jin)階版天璣緩(huan)存架構,可以實現(xian)錄完整場演唱會(hui)都滿幀不卡(ka)頓的(de)體驗,新一代(dai)“演唱會(hui)神機”的(de)到來,不禁令人期(qi)待。

結語:狠抓能效擴大優勢,擁抱AI抓住機會,聯發科高端芯之路行穩致遠

在(zai)性(xing)(xing)能打(da)破天(tian)花板的同時,天(tian)璣(ji)9400進一步擴大了(le)天(tian)璣(ji)旗艦(jian)芯片在(zai)能效比方面(mian)的優勢,端側AI諸多特性(xing)(xing)的落地也實現(xian)了(le)“人(ren)無我(wo)有”的獨特體驗,架構、工(gong)藝、軟件(jian)調(diao)度方面(mian)的不少硬核(he)技術創(chuang)新(xin)給消費者體驗帶來了(le)非常可觀的提(ti)升。

不論是CPU、GPU、NPU還是無線連接、影像ISP方面的升級,都不是一味的“推高極限峰值”,而是聚焦用戶日常真實場景的痛點進行優化,最終實現綜合體驗的最優。

近年來(lai)(lai),聯(lian)發(fa)科(ke)在高端(duan)芯片設計上走的(de)越(yue)來(lai)(lai)越(yue)穩,在未來(lai)(lai)的(de)AI手(shou)機時代,能效和端(duan)側AI無(wu)疑是最核心的(de)兩個競爭(zheng)焦點(dian),在這些關鍵趨勢方向上,聯(lian)發(fa)科(ke)顯然已經(jing)跑在了行業前列(lie)。

可以預見,未來隨著各類AI智能終端進(jin)一(yi)步升(sheng)級蛻(tui)變,聯發科的技術(shu)和產品或在手機之(zhi)外(wai)開(kai)拓(tuo)更廣(guang)闊的應用空間(jian)。