天玑9200科技树盘点:高能效基因优势拉满,最大惊喜是GPU
作者 | 半导体行业观察2022-11-14

在日前举办的发布会上,MediaTek联发科技副总经理 无线通信事业部总经理 徐敬全在介绍公司新推出的旗舰芯片天玑 9200时骄傲地宣布,该芯片拥有170亿个晶体管,而且拥有较低的功耗。这使其拥有了高性能、高能效和低功耗三个特点。

天玑9200

众所周知,在摩尔定律的指导下,芯片厂商在过去多年里都在追求如何在相同的面积中集成更多晶体管,获取更高的性能。于此同时,他们还希望能够在芯片上实现功耗控制这个目标。但是随着工艺走到了10纳米以下,这就成为了一个极难完成的任务。

但联发科在全新的天玑9200上又一次做到了。这除了感谢台积电第二代的4nm工艺支持以外,联发科在芯片各个模块上的设计和投入也功不可没。联发科总经理陈冠洲也坦陈:“芯片能获得这样的成绩,主要得益于公司多年来在研发领域投入庞大资金。在天玑9200上,联发科也创下了多个第一。”

而他们所做的一切,只是希望能够给智能手机用户所需的性能和体验提供有力的支持。

自苹果于2007年发布第一代iPhone以来,智能手机就扮演了半导体行业发展的重要推手。单从芯片制程来看,几乎也是每一代手机芯片是最新工艺的使用者,也正是得益于这个庞大出货量的产品,才能让晶圆厂有动力和金钱去推动新工艺发展。

看到这里,也许有读者会问,为什么手机厂商对芯片有如此高的要求?其实原因是有目共睹的。在智能手机十几年的发展里,无论是手机的尺寸、分辨率,还是游戏对性能的要求,甚至连拍照和视频编解码,都给其动力核心——“手机芯片”提出了前所未有的挑战。

于是,这些手机芯片厂商就义无反顾地走在追逐半导体产业的最前沿,联发科也不例外。

领先的CPU和GPU

如下图所示,联发科推出的新一代旗舰天玑9200是全球首款使用第二代4nm制程工艺生产的产品,也是首款使用了第二代Armv9架构、超大核Cortex-X3、纯64bit大核CPU、Immortalis-G715硬件光线追踪GPU、WiFi 7 Ready、LPDDR5X 8533 Mbps内存、RGBW ISP和多循环队列技术加速UFS 4.0等多项业界领先技术的芯片。

天玑9200

在这些技能的加持下,联发科天玑9200拥有了和行业内所有竞争对手掰手腕的底气。

首先看工艺方面,虽然台积电方面在今年多次声明,公司将在接下来的几个月量产其最先进的3nm工艺。但对于迫不及待地想把芯片交付给手机设计厂商的联发科来说,这个时间周期也许就显得有点太慢。此外,4nm工艺作为5nm全节点的升级版本,无论是在成本、性能和功耗方面都拥有新工艺所不具备的优势,这就体现了联发科在新旗舰上选择4nm工艺的睿智。

据台积电介绍,作为台积电 5nm 系列的第三次重大改进,N4P 的性能将比原始 N5 技术提升 11%,比 N4 提升 6%。与 N5 相比,N4P 还将提供 22% 的功率效率提升以及 6% 的晶体管密度提升。也就是这样的工艺特性让天玑 9200获得了文章开头谈到的晶体管密度和数量。值得一提的是,苹果在今年九月发布的A16 bionic芯片仅有160亿晶体管,比联发科的新旗舰还少了10亿个。

在这样工艺的支持下,联发科在新旗舰芯片所采用的CPU和GPU也发挥了最大的效力。

天玑9200

联发科方面表示,天玑9200搭载了“1+3+4”的八核旗舰CPU,其中,Cortex-X3是超大核,其主频高达3.05GHz,且性能核心全部支持纯64位应用,多线程64位计算可大幅升级APP应用体验;在大核方面则是用了三个Cortex-A715,其主频高达2.85GHz,可以满足大部分的高能效应用需求;至于小核Cortex-A510则具备低功耗的特性。

这样的配置让芯片的CPU性能较之上一代有了不小的增长,而在面向多样化的应用的时候,也能游刃有余。

GPU方面则采用了Arm 最新的Immortalis-G715硬件光线追踪GPU。作为新一代的旗舰产品,Immortalis-G715的性能较上一代提升32%,功耗更是大大降低了41%。尤其值得一提的是,在这个全新GPU上,还创新性地支持了移动端的硬件光线追踪和可变速率渲染技术,释放强大图形性能提升游戏体验,这可以说是天玑最强GPU,也是当前GPU性能跑分的第一名。

在过去几年里,游戏玩家只能在是PC厂商借助高端的显卡获得这样的体验,但现在在天玑9200的支持下,安卓手机用户也开始成为“光追”玩家。联发科方面表示,这个新GPU让搭载其手机的游戏每一帧都真,环境光影、反射、阴影也都如临其境。

天玑9200

与时俱进的APU和ISP

除了CPU和GPU外,联发科在天玑9200上还带来了新一代的APU和ISP,这也是对于手机来说非常重要的功能。

首先看APU方面,按照联发科的观点,随着人工智能的快速发展,它正在重塑我们在家里,工作场所和城市中所使用的技术,并为我们带来新的体验以及改变我们的互动方式。现在,人工智能能实现如深度学习面部检测(DL-FD),实时美化,创意图层堆栈,物体和场景辨识,AR/MR 加速,摄影和视频的增强现实等技术。而联发科技的“APU”是其专为智能手机和移动设备设计的人工智能处理单元,用于实现手机上的多种智能工作。

在天玑9200上,集成了MediaTek第六代AI处理器APU 690,全新的处理器通过混合运算结合智能神经网络架构,可高效协同处理影像、显示、游戏等日常应用,带来视频录制和拍照的突破性表现,以及帧率更高、画质惊艳的显示效果。得益于其高能效的AI架构,该芯片不仅较上一代提升了35%的AI性能,还可降低各类AI应用的功耗。

天玑9200

在ISP方面,则用上了联发科的Imagiq 890 影像处理器,这也是当前的智能手机非常关注的一个硬件模块。因为这是一个决定我们手机所拍的照片和视频质量的关键一环。

针对大家的普遍需求,联发科在其最新的ISP上率先支持RGBW传感器,这使得其在HDR或暗光环境下拍摄,可获得更明亮、锐利、细节更丰富的照片和视频。将这个ISP与APU结合,则能支持先进的智能图像语意技术,运用人工智能分析环境色彩、物体构造和动作,分层标签和调校色彩,进而提升整体图像质量。

天玑9200

“另外,借助快速、精准的AI图像捕捉和降噪技术,天玑9200还支持AI双轨抓拍功能和电影模式,让每一拍都是专业大片,随手拍也清晰。”联发科方面强调。

包括无线在内的更多亮点

除了上述的模块外,联发科在这颗芯片上的很多技能点也都拉满。

例如天玑9200集成先进的5G调制解调器,支持高速5G网络连接,结合先进的AI人工智能技术,打造了高铁、地库、地铁、机场等场景下的5G智能出行模式,实现找网快、回网快、网速快的智能连网功能。其率先支持即将到来的Wi-Fi 7无线连接,网络传输速率理论峰值可达6.5Gbps,以及新世代蓝牙音频 LE Audio。

当Wi-Fi和蓝牙同时连接,MediaTek HyperCoex超连接技术能提供更强的信号、更远的连接距离、更强的抗干扰能力,无论影音娱乐还是连接游戏外设,都让用户享受更低时延。MediaTek特有的UltraSave省电技术也从5G连接延展至Wi-Fi,带来更完整的低功耗通信解决方案。

在多媒体方面,天玑9200尽显MediaTek多年积累的技术硬实力,率先支持24bit/192KHz高清音频编解码,以至高8Mbps蓝牙速率带来录音室级的高保真蓝牙音质。天玑9200还搭载MediaTek MiraVision 890移动显示技术,支持全场景高品质HDR显示,呈现赏心悦目的图像细节,还可适配广泛的终端屏幕设计,包括高性能游戏显示屏、高分辨率显示屏和可折叠显示屏,支持Full HD+分辨率240Hz刷新率、WQHD分辨率144Hz刷新率和5K(2.5K×2)分辨率60Hz刷新率,以及自适应刷新率技术,可提供更流畅的显示效果。此外,天玑9200支持芯片级智能防蓝光技术,提供更舒适的观看体验。

此外,前文提到的LPDDR5X 8533 Mbps,UFS 4.0,也是天玑9200不得不谈的优势。另外,支持MediaTek天玑开放架构,可与终端厂商深度协同合作,也是天玑9200的特点之一,这为搭载天玑9200的终端设备带来更具个性化、差异化的用户体验,释放旗舰强大潜能。

正是拥有如此强悍的配置,联发科天玑9200能在安兔兔中跑出超过126万的高分,给应用带来的体验提升也是显而易见的。

全方位提升智能手机体验

据联发科介绍,天玑9200带给的体验升级是全方位的,这首先就体现在各种APP的冷启动速度。如下图所示,较之前者,新的旗舰芯片让腾讯视频、酷狗音乐、淘宝百度和王者荣耀等主流APP的冷启动速度都有了提升。

天玑9200

在降低APP打开时间的同时,天玑9200还能降低手机日常使用时间的功耗。从联发科提供的数据我们可以看到,无论是日常浏览、微信、视频录影,还是玩原神、王者荣耀这样的游戏,新芯片能将手机的功耗较之上一代产品至少减少15%。特别是在个人热点中,这个功耗较之上一代产品有了70%的下降。

联发科方面在发布会上面特别强调,因为支持移动光追的GPU的引入,新一代芯片在游戏方面的体验提升尤为明显。从下图可以看到,在主流游戏中,天玑9200通过规格拉满的三大件“CPU、GPU、内存/闪存”带来的体验提升是全方位的。

除了提升游戏过程的视觉体验外,在新架构和新工艺的影响下,联发科这个芯片能够将MOBA游戏过程中的功耗平均节省21%。最多的功耗节省高达56%。这就使得消费者的游戏体验获得进一步的提升。在这里我们还需要额外强调一点,联发科还为新芯片引入了独家的封装技术,将芯片的散热能力提升10%。这带来的好处不言而喻。

天玑9200

为了进一步提升终端用户在玩手机时候的体验效果,联发科还在天玑9200上增加了对MediaTek HyperEngine 6.0游戏引擎的支持,将移动端的游戏画面推向新境界,为玩家带来丝滑流畅的沉浸式感官体验。随着天玑9200的发布,MediaTek还发布了全新的游戏自适应调控技术(MediaTek Adaptive Game Technology, MAGT),可降低高帧率游戏的功耗和终端设备的温度,让满帧运行更持久。

天玑9200

经过优化的网络技术,也让搭载天玑9200的智能手机在任何使用场景下,都可以避免联网焦虑。如图所示,在高铁、地库和地铁这些大家都熟悉的网络黑点中,联发科将其新芯片的网速较之前一代提升了20%。在AI机场模式下,更是将开机找网的速度提升了30%,而联发科也将这个体验推广到了全球四十多个机场。这就缩短了用户在坐飞机时关机开机中的网络等待时间。

当然,联发科所自豪的5G新双通的升级,也让天玑9200在任何场景下都畅通。面对大家所诟病的5G网络耗电问题,联发科在新芯片上也做了进一步的改善。

天玑9200

这些提升也让OPPO、vivo、小米、荣耀、传音和华硕等厂商对这颗芯片充满了期望。

毫无疑问,天玑9200的发布让行业看到了2023年旗舰手机的雏形,借助不断突破的高端市场份额,很显然联发科已掌握旗舰芯片的打造秘籍,以及与终端厂商合作打磨高端手机的心法。在前沿布局、技术积累、创新研发、联调经验之下,天玑9200将为联发科天玑的高端故事添砖加瓦。

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