详解高通骁龙 845, AI 赋能,将如何影响明年的手机创新?

摘要

针对 AI 进行全面优化、更先进的 10nm LPP FinFET 制程、更强大的 ISP、DSP,这样的骁龙 845 值得我们期待。

距离骁龙 835 平台发布已经过去了八个多月,在距离 2018 年还有不到一个月时候,高通于夏威夷时间 12 月 5 日召开的高通技术峰会上,正式发布了新一代旗舰产品骁龙 845 平台。

和之前发布骁龙 835 时候的做法一样,这一次高通同样没有选择在当天对下一代旗舰产品骁龙 845 的细节信息予以公布。

而当地时间 12 月 6 日举行的发布会,从六个角度出发,对它做了更加详细的介绍。下面一起来了解下,相对上一代产品,骁龙 845 到底有哪些不同之处。



从云端到终端的 AI 能力

进入到 2017 年,AI 成为了整个科技圈关注的焦点。从华为麒麟 970 到苹果 A11 Bionic,移动平台在 AI 赋能的道路上,开始加速强劲。而作为排在芯片厂商头部位置的高通,这次也再一次强调了,骁龙 845 平台在 AI 部分的能力。

高通高级副总裁兼移动业务总经理 Alex Katouzian 表示:「目前更为重要的一些 AI 应用案列来自于一些掌握大量数据的公司,终端级别的 AI 能力非常有价值。未来 AI 的应用案列将出现爆炸式的增长。」

骁龙 845 是高通第三代 AI 平台,在它之前,针对 AI 高通也一直在进行相关技术的布局。比如骁龙 820 上的 Zeroth 神经处理引擎、835 支持 TensorFlow 以及具有 Hexagon 向量扩展(HVX)特性的 Hexagon DSP 等等。


此次骁龙 845 提供了高度的可定制性。从 CPU、GPU 到 DSP 均针对深度学习进行了优化,官方宣称,骁龙 845 的 AI 处理能力是 835 的三倍。在执行 AI 计算时,845 会进行异构调度,芯片会根据具体的进程、应用的领域进行资源匹配,进而更好地控制能耗。

软件部分,在 Google TensorFlow 和 Facebook Caffe / Caffe2 框架之外,骁龙 845 现在还支持 Tensorflow Lite 和新的 ONNX 等深度学习模型,同时拥有友好的开发者兼容性。

其实从骁龙 835 时代,高通就和合作伙伴一起研发 AI 技术,此次随着 845 进一步提升了其在 AI 部分的能力,除了和商汤科技以及 Face++ 等公司进行合作之外,未来它们也将吸引更多的 AI 公司加入到平台的构建中。


对于普通消费者而言,骁龙 845 在 AI 能力上的提升在一些应用上同样也得以体现。例如 845 支持实时风格化视频,支持实时的语音交互等,以往这些功能需要借助云端服务实现,现在设备端就能完成。

高通认为,AI 的「训练」部分可以教给云端完成,但是「推导」部分更适合放在终端上去完成,因为终端应用可以带来更低的延迟,避免隐私问题,同时增加系统的可靠性(例如网络问题)。

综合来讲,在 AI 时代全面到来的时代,高通想要扮演的,不只是一个芯片供应商的角色,而是通过芯片辐射更多的供应商,形成一个开放的生态联盟,借助端到端 的 AI 能力来提升消费者的使用体验。


带来更好的沉浸式体验

高通认为,「沉浸式的体验」就是设备可以完美地捕捉、增强周遭的世界,因此,845 也在这两个方面进行了增强。

ISP 的全称是 Image Signal Processor(图像信号处理器),功能是处理相机 sensor 收集到的数据。随着技术的进步,SoC 中集成的 ISP 已经具备了很高的水准。


上一代骁龙 835 中,高通把内置的 ISP 升级到了双核的 Spectra 180,主要的升级点是对双摄的支持。彼时高通曾经表示,骁龙 835 的 ISP 可以支持当前市面上所有的主流双摄方案。

对比骁龙 835,845 搭载了高通第二代 ISP Spectra 280 以及 Adreno 630 GPU。


由 Spectra 180 升级到 Spectra 280 之后,可以帮助设备获得更好的拍照效果。除了可以支持 Ultra HD Premium 视频拍摄,它也是首款在智能手机上支持 4K 60fps HDR 视频拍摄的芯片,另外,其在静态拍照效果的表现上也足够出色,DxOMark 的评分标准下,能够获得超过 100 的评分。


具体来看,Ultra HD Premium 的色深(Color Depth)从 8bit 升级为 10bit,支持 Rec.2020 广色域,色彩的丰富程度和亮度更高。另外,其在弱光环境下的降噪表现,获得了进一步提升,还能够完成 ImMotion 图片的拍摄(可以理解为静态图片和动态视频相结合的图片格式)。

关键的一点是,845 还支持增强型的深度感知,可以用来进行人脸生物信息识别,也可以用来驱动整个房间级别的视觉定位(6DOF+SLAM)。

早些时候,高通提出了名为「XR」的概念,简单来讲,就是将 AR、VR、MR 三者融合。而此次,骁龙 845 也进一步提升了 XR 能力。


得益于 Adreno 630 GPU 带来的视觉聚焦、多视角渲染和中断式处理等技术,它可以增加机虚拟现实设备的图像渲染速度(2Kx2K @120 fps XR)。

据悉,目前已经有超过 20 款已亮相和 20 款在研的 XR 设备。


全新 10nmLPP FinFET 制程和「最高标准」的连接性

回顾上代骁龙 835 平台,其采用了 10nm LPE 制程,这让骁龙 835 在集成了高达 30 亿个晶体管(这个数量已经和苹果的 A10 差不多)的情况下,SoC 的尺寸相比骁龙 820 / 821 还减小 35%。

在此次发布会之前,外界预测骁龙 845 平台将继续沿用 LPE 制程。意料之外的是,它使用了三星最新的 10nm LPP FinFET 制程。


根据三星公布的资料显示,10nm LPP FinFET 制程是针对低功耗产品所研发,相较于之前的 10nm FinFET 制程,前者的制程可使性能提高 10%,功耗降低 15%。 

当然,作为新一代的旗舰 SoC,CPU 方面的升级也自然是不会少的。骁龙 845 依旧沿用了 835 平台「4 + 4」的架构,也就是 4 个大核加上 4 个小核的设计。

其中大核的最高主频为 2.80GHz,小核的最高主频是 1.80GHz,大小核的代号都是 Kryo 385,每个核心都有独立的 L2 缓存,系统共享 2MB L3 缓存。

会后的采访中有记者询问,845 的架构是否是基于 ARM 的 A75 和 A55 架构定制而来,高通并没有给出明确的答案。

通讯基带方面,之前骁龙 835 集成了高通的 X16 LTE 基带,可以实现 1Gbps 的下载速率和 150 Mbps 的上传速率。

而为了即将到来的 5G 时代,今年年初的时候,高通发布了骁龙 X20 LTE 芯片组,其也是第二代千兆级 LTE 解决方案。不出意外的,骁龙 845 平台所采用的基带,正是 X20 LTE。

它的峰值下载速度达到了 1.2Gbps,支持双卡 VoLTE 高清语音以及双 802.11ad 射频天线,同时 802.11ac 的性能也有所提升。

值得一提的是,骁龙 845 还支持 TrueWireless 发射技术。对此,高通公司高级副总裁兼总经理 Anthony Murray 曾表示:「Qualcomm TrueWireless 立体声技术是多年来对顶级音频与连接技术的研发,它融合了传统音频终端的特性与可穿戴设备技术的特性。」 

就实际应用层面上来讲,这项技术的到来,不仅使得耳机与音源之间不再需要线缆来连接,同时两个耳机之间也不再需要彼此连接,整个使用过程完全不再受到线缆的束缚。

以下为我们整理的骁龙 845 参数表:



充电效率进一步提升的 QC4+ 快充

在去年 11 月公布骁龙 835 名字的时候,高通就透露了下一代充电协议 Quick Charge 4(以下简称 QC4),并且推出 SMB1380、SMB1381 两个电源管理芯片(峰值效率可以达到 95%)。

QC 4 上,高通放弃了之前在 QC 3.0、QC 2.0 时代的私有协议,转而使用 USB-PD 作为握手协议。不过在这个基础上,高通做了很多自己的技术优化,比如可以在 3V—12V 之间以 20mV 的精度动态电压调节(QC 3.0 电压步进是 200mV),从而提高充电效率。


骁龙 845 原生支持 Quick Charge 4+(以下简称 QC4+)快充技术。在 QC4 的基础上,QC4+ 的性能获得了进一步的提升。

其中,QC4+ 的充电速度加快 15%,充电效率提升了 30%,与此同时,高通宣称其拥有更加出色的发热控制。


全新的安全架构:SPU

移动支付的普及和大众对于个人隐私的关注,给手机安全带来了全新的挑战。尤其是各种生物信息的出现,就像把 DNA 的一部分放进了手机里面。


按照高通的说法,骁龙 845 能够提供三个级别的安全加密。

首先是操作系统级别的安全保证(HLOS);其次安全信任区(TrustZone、QTEE),拥有独立的 CPU;另外,845 新增的安全处理单元(SPU)拥有独立的硬件模块和密钥,可以实现「安全孤岛」的隔离效果,诸如指纹这样的生物信息会存储到 SPU 内,得到更好的保护。

除了以上提到的这些,SPU 还带来了另一种可能性。由于 SPU 本身拥有完整的安全验证硬件,因此可以将 SIM 卡、芯片卡和出行卡的安全部分完全集成到手机内。


全方位提升的下一代旗舰

发布会后的采访中,高通执行副总裁兼 QCT 总裁克里斯蒂安诺•阿蒙表示,高通希望成为移动领域深度学习的首选平台,其会从消费者的需求出发,再反向促进研发端的发展。

虽然高通没有特别强调 845 是一款「AI 芯片」,但实际上从 CPU、GPU 到 DSP 等部件都针对 AI 处理能力进行了优化,就目前而言,845 的 AI 处理能力无疑是骁龙系列中最强的。

骁龙 845 技术团队

对于普通消费者来说,骁龙 845 也可以带来非常「可观」的改变,例如通过机器学习可以让手机变成专业的设备,更加安全的加密手段有助于提升支付、社交网络的使用体验。

综合来讲,这一代骁龙 845 平台,在有关 AI 人工智能和 5G 的部署上,相较于之前的 835 平台,要走的更远一些。同时不可忽略的是,随着人们对于信息安全性重视程度的提升,其在安全性方面,也同样做了更多的功课。

按照昨天的消息,国内方面小米将首发搭载骁龙 845 平台的新品,不出意外的话,随后大部分手机厂商也将跟进。

至于接下来的一段时间里,骁龙 845 是否能够作为底层的依托,来加速 AI 赋能手机产业,或许还得等到具体产品落地之后才能揭晓答案了。

编辑:Rubberso

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