下一代移动处理技术的格局已经开始形成,主要厂商苹果、华为和高通已经发布了它们最新的旗舰级芯片,这些芯片都基于最先进的5nm制程工艺打造。因此,在接下来的几个月里,搭载苹果A14仿生处理器、华为麒麟9000和高通骁龙888的高端智能手机将竞争激烈。这三款处理器在发布的时候官方都宣称在性能、能效、机器学习能力方面有所提升,但如果将三者横向比较结果如何呢?

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性能比较

尽管都是基于5nm制程工艺打造,但这三款处理器仍存在较大差别。首先,苹果在A14上使用了定制的Firestorm和Icestorm两种大小核心。同时,高通和华为的海思使用的是ARM现成的架构。不过,骁龙888采用的是较新的高端Cortex-X1和Cortex-A78,而华为使用的还是上一代的Cortex-A77。

在单核表现上,苹果已经在这个方面保持了多年对安卓手机处理器的领先优势。并且苹果宣称这次A14比A13在单核成绩上提升了21%,而高通表示骁龙888比骁龙865提升了25%,华为的麒麟9000则比上一代芯片提升了10%。

这些性能的纸面参数来看,苹果似乎在单核表现上依然领先,而高通稍微缩小了差距,但2021年的安卓手机上在这一方面还是要落后于苹果手机。然而,在多核表现上,高通和华为芯片所采用的三丛集结构很可能会让它们拥有较高的竞争力,甚至可能会在能效和续航方面力压苹果一头。

图形和游戏性能可能是这几款芯片表现最接近的一年。苹果的官方说法是A14的图形性能相比A13提升8%左右,而通过基准测试也证明这也是A14最没有进步的地方。高通则宣称骁龙888的图形性能大幅提升了35%,如果这个成绩在实际测试中还能保持,那么它与A14将缩小差距,甚至可能超越苹果。华为也宣称这一代的GPU有很大提升,对比去年的骁龙865 Plus要强出52%。

当然,我们必须经过大量的基准测试,并记录实际的帧率表现,才能知道哪款芯片总体上更适合游戏。

基准测试

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明年之前,我们可能不会看到搭载骁龙888的智能手机出现,而iPhone 12和华为Mate 40系列已经展示了这两家5nm芯片的能力。根据以上的基准测试,很明显,华为的芯片确实有不错的提升。随着麒麟9000向ARM Mail-G78的转变,麒麟990的GPU性能低迷的问题已经得到了解决。然而,即便如此,在这项基准测试中,这款芯片仍然只能与骁龙865勉强竞争,但在CPU和混合负载成绩上要略胜骁龙865一筹。当然,相对来说,麒麟9000的图形性能较华为上一代处理器来说提升巨大。

而首个5nm性能皇冠很可能被苹果或高通摘取,除非三星还有什么特别的东西。倘若高通的CPU和GPU提升的预测在实机表现上是真实的,那么骁龙888将威胁到苹果的A14。

图像处理能力

如今,单纯的比拼CPU和GPU性能已经越来越过时了。内存速度、图像处理、机器学习和其它硬件组件对设备功能、性能和电池续航的影响越来越大。

例如,在骁龙888和麒麟9000中支持LPDDR5,不仅比LPDDR4X更快,还比前代降低了30%的能耗,这将对电池续航有很大的帮助,并可以提高多任务处理和游戏性能。同样,AI和机器学习能力也有助于实现新的软件功能。

苹果A14拥有11TOPs的AI处理性能,比A13的6TOPs提升了83%。高通的骁龙888拥有26TOP的AI计算能力,这比骁龙865的15TOP增加了73%。华为则宣称其NPU的AI处理能力比高通的骁龙865在性能上要强2.4倍。仅从纸面来说,这三款芯片在AI性能上都有显著的飞跃,机器学习是这一代处理器显著的提升点。

图像处理能力对于智能手机来说同样重要。支持多摄、多帧图像处理以及增加视频拍摄能力对打造强大的相机起到了一定作用。例如,骁龙888和麒麟9000支持多曝光HDR视频、物体分割和增强降噪技术。高通现在还支持10bit HEIF图像和同时进行三摄处理。同时,苹果的A14引入了ProsRAW编辑和60fps的杜比视界视频,以及类似的处理性能提升。

这三款芯片都为提升手机的摄影能力提供了充足的动力,但高通和华为在处理器设置上要略占优势。然而,归根结底,画质表现是最终的结果,而这还取决于智能手机中的传感器和镜头硬件。不过,在2021年,采用苹果、华为和高通芯片的手机将会拍出非常好的照片。

5G支持

5G支持是旗舰级产品的另一个关键竞争点。在这里,三款芯片有一个区别是,苹果A14仍然依靠外挂调制解调器来实现5G连接。骁龙888和麒麟9000都采用了集成式调制解调器,提高了能效,并且占用手机的内部空间更小。而且它们还提供了一些更新、更有未来感的5G功能。

iPhone 12系列搭载的A14采用的是老款的高通骁龙X55 5G调制解调器。而骁龙888内部的骁龙X60调制解调器则引入了5G语音传输(VoNR)功能,它的特点是增强了跨6GHz以下和mmWave技术的载波聚合,以获得更快的速度。此外,还有FDD-TDD亚6GHz载波聚合以及对更新、更快、更高效的mmWave天线组件的支持。

麒麟9000则采用了集成的巴龙5000 5G组件,同时支持mmWave和sub-6GHz。该芯片支持载波聚合、FDD和TDD频谱接入,在混合4G和5G信号时速度可达7.5Gbps。与竞争对手处在同一水平线上,但华为在这款调制解调器上已经打磨几年时间了,支持的功能与最新的骁龙调制解调器有所差别,但它们都已经为未来的非独立5G网络在做准备。

苹果在进入5G市场上比竞争对手晚了一年,在调制解调器技术上也要落后一代。对于电池续航和开发的便利性来说,更现代的集成方案无疑是更好的选择。

结论

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转向5nm不仅意味着比去年的7nm芯片在能耗和面积上有所提高,晶体管密度的提高也让芯片设计人员能够通过更庞大的核心设计来提高性能。正如我们所期待的那样,所有这三款旗舰芯片都有较大的改进,以为打造引人注目的高端智能手机提供基础。苹果的A14继续受益于其内部的CPU和GPU架构,看起来在一些基准测试中仍保持性能领先,尤其是单核表现。同时,高通和华为在图形方面倾注了更多努力,这将使它们与苹果处理器的差距进一步缩小。

同样,三家也都再次加强了图像处理和机器学习能力,这为顶级的摄影和尖端的机器应用提供了基础。但最重要的仍是实机表现,苹果和华为都在自家手机使用自己制造的芯片,这让他们可以发挥出这些芯片的最佳性能。而高通骁龙888则更多的是提供给OEM厂商使用,而在新机发布之前还要与厂商进行调试,而我们也将很快看到搭载骁龙888的手机出现。

无论如何,高端市场依然是一个长期的竞争局面,而看起来今年发布的每款旗舰芯片都能在各自的市场取得自己的胜利。