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目前的5G旗舰手机和芯片市场可谓是精彩纷呈,为了今年的旗舰市场展开新一轮的竞争。著名调研机构Counterpoint发布了《5G旗舰智能手机芯片发展趋势》白皮书,针对5G市场做了一次系统性的梳理总结和未来展望。通过白皮书中的内容再一次见识到了联发科的实力,市场占有率全球第一,在过去一年中多次赢得了市场好评

产业链资源优势与先进自研技术结合

既然白皮书的内容是面向旗舰手机芯片,那么旗舰芯片最底层的新标准是什么呢?4nm制程+Armv9架构。白皮书指出:“新CPU框架是Armv9,采用最先进的X2/A710/A510内核,性能显著提升。基于Armv9设计的新一代大核Cortex-A710就不需再强调其具有最优的性能表现,而是更着重强调性能平衡、低能耗和合理的晶圆面积。”

Counterpoint半导体的研究总监盖欣山表示,天玑5G旗舰是业内首个采用台积电4纳米工艺和armv9架构的芯片产品,这得益于联发科的产业链优势。

这里值得一提的是,Counterpoint白皮书着重指出了A710这颗大核的重要性,天玑9000在A710大核的主频上为用户呈现了高达2.85GHz的最佳状态,完爆同级别所有安卓旗舰芯片。可以说天玑9000的A710是目前的最强大核。

实际上,天玑9000还提供了PC等级的缓存设计,在Armv9下结合了安卓旗舰最大的8MB L3和6MB系统级缓存,这样的超大容量缓存组合可以帮助CPU和芯片内其他IP释放更强的性能。这方面,Counterpoint在白皮书中对旗舰芯片的缓存发表了观点:CPU的高速缓存越来越大,嵌入式高速缓存存储器可以显着提高SoC的性能和系统的响应速度。

那么,强调性能平衡、低能耗和合理的晶圆面积如何实现呢?首先基于台积电4nm,该工艺是2022年旗舰芯片工艺的最佳方案。此外非常重要的是,联发科通过自家的“全局能效优化技术”可以全方位覆盖不同 IP模块,优化全场景功耗,是旗舰芯片低功耗的最优解。

Counterpoint指出,长期与Arm和台积电等产业伙伴合作,联发科正在引领移动芯片技术进入下一个探索阶段。而对于对旗舰芯片功耗至关重要全局能效优化技术,如媒体所言,天玑9000采用了目前业内一系列最先进的架构、设计、技术、制程,但是到了这一步,所涉及的还仅仅只是硬件的原始设计,而将这些先进的原始设计真正“转化”为在实际应用中高性能、低功耗表现的,是联发科的全局能效优化技术。

长期与顶级产业伙伴合作,联发科正在引领移动芯片技术进入下一个探索阶段

推动行业规格升级,让旗舰没有短板

在内存方面,LPDDR5X毫无疑问将成为旗舰芯片的新标准,三星和美光前不久都有官宣。对此,Counterpoint做出判断:高端智能手机的ARM SoC的内存架构是区别于竞争者的重要关键特征。此外,LPDDR5X还可以减少发热和系统功耗,将在2022年开始成为高端移动设备的新标配。

同时,Counterpoint还表示LPDDR5X可以极大的提升设备的性能,如手机、平板在游戏、拍摄和直播等应用场景。联发科率先推出支持LPDDR5X内存标准的天玑9000,并已完成和美光的验证,与上一代相比,带宽可增加36,延迟降低20。分析师指出,AI、AR/VR等新应用将依赖更快的速度,LPDDR5X内存将成为2022年旗舰手机必不可少的核心规格。

这意味着搭载天玑9000的旗舰手机可以使用更高速的LPDDR5X,目前仅有天玑旗舰支持,这极大的提升了App的运行速度,让旗舰速度没有短板。

高能效AI赋能先进ISP,引领计算摄影发展

在Counterpoint发布的白皮书中,可以看到旗舰手机影像方面未来的趋势。分析师表示:作为智能手机中非常重要的一部分,芯片提供商在推出新的SoC前总是投入许多资源在完善手机相机及多媒体表现上,尤其是在5G时代。他们专注在ISP以改善拍照功能、处理高分辨率的视频以及实现多镜头拍照技术,AI同时也在背景处理中扮演不可或缺的角色。

作为面向旗舰市场的芯片,天玑9000搭载了最强的独立AI处理器APU590,结合全新的AI Video视频引擎,能够有效降低视频拍摄占用的带宽,降低拍摄预览延迟,提升旗舰机拍摄体验。AI与ISP结合的另一大应用场景是降噪,在高速抓拍和暗光场景下,AI-NR 2.0智能降噪技术可实现更清晰、高更快的照片降噪效果。

根据Counterpoint的智能手机SoC追踪数据显示,2020年,由专用人工智能专核的SoC驱动的智能手机比例预计约为35,预计这一渗透率将在2023年提升至75以上。我们知道,天玑9000搭载的APU590是独立的AI处理器,相比上一代APU带来400的性能和能效提升。

在AI功耗方面,Counterpoint给出的结论是:人工智能功能运作的功耗应小于1W,如果超过这个数值,系统的性能就会受到影响。这与联发科此前提出的“相比峰值AI算力,每瓦有效AI性能才是确保并提升用户长时间稳定体验的关键指标”的观点不谋而合。因此,大多数智能手机SoC设计公司都采用了专用的人工智能处理核心,如联发科的APU和苹果的NPU。

总体来说天玑9000这次在影像方面迈出了一大步, AI+ISP显著提升了计算摄影所带来的效果,将为各家旗舰手机在影像方面提供超强性能与低功耗表现。

迎接R16商用落地,持续升级5G优质体验

在5G无线通信技术升级方面,Counterpoint提出了两大方向。其一是全球5G向SA独立组网网络架构的加速升级,其二是最新的3GPP Release 16带来增强的上行UL能力,以及面向终端侧的全新的节电功能。

毋庸置疑,支持NSA和SA双模,以及5G NR和4G LTE双连接即EN-DC将继续作为5G智能手机的必选功能。有了像天玑9000搭载的M80基带对5G+4G和5G+5G双卡双待的支持,用户可以更加灵活地选择来自不同运营商的定向流量套餐,以及差异化的内容服务。在此基础上,芯片平台厂商如联发科还实现了双VoNR功能,即主副卡均可实现5G数据和语音并发,允许用户选择当前状态更好的网络进行5G高清通话。

支持全球主流5G频段、大带宽,以及DSS动态频谱共享和多载波聚合技术将成为运营商、消费者对5G智能手机产品的基本诉求。在Counterpoint看来,联发科的5G基带M80能够支持Sub-6的300MHz3CC 300MHz,跨FDD和TDD频段频谱聚合,峰值下行速度达到了7Gbps。作为旗舰芯片,其在5G速度方面表现十分出色。

在白皮书中,Counterpoint还提到了去年商用的5G R16标准,称终端节能技术将会一直随着5G标准的演进而不断发展,而作为标准演进的重要推动者,5G移动芯片厂商也各展所长,不断尝试从芯片底层优化5G终端产品的功耗。以联发科 5G UltraSave 2.0为代表的最新省电技术,不仅全面支持Release 16引入的新特性,还支持网络信号侦测和OTA内容判读技术,可以根据网络环境、数据传输质量以及业务需求的差异,动态调整电源配置,或是通过BWP动态带宽调控技术将终端自行切换到低带宽模式,以降低功耗。受益于网络侧和终端侧的持续优化,5G终端的续航能力将得到进一步改善。

值得一提的是,从Counterpoint最新公布的全球手机SoC市场数据来看,联发科已经第五次站在了市场份额榜首的位置,充分证明了自身实力。

通过这次Counterpoint发布的《5G旗舰智能手机芯片发展趋势》白皮书可以看出,目前市场对于今年的5G旗舰手机芯片的发展趋势是什么样的。同时随着联发科走在冲击旗舰的道路上,天玑9000的出现也为旗舰市场带来了不小的变动,OPPO、vivo、小米、荣耀的旗舰产品也将在第一季度和用户见面,到时候这些新品能够带来多元化的优质之选,改变目前旗舰市场趋同的局面。