跃居国内手机芯片龙头,联发科再放大招

跃居国内手机芯片龙头,联发科再放大招
2021年01月22日 10:16 半导体行业观察

对于联发科而言,刚过去的2020年应该是他们迄今为止,在智能手机时代最高光的一年。

根据Gartner早前发布的数据,在2020年,联发科营收同比提升38.3%,以超过110亿美元的营收跃居全球芯片厂商厂商第八的位置;Counterpoint的分析数据也指出,2020年第三季度,联发科以以31%的市场占有率超越高通,成为当季度全球出货量最大智能手机芯片厂商;来自国内分析机构CINNO的数据则显示,在2020年下半年,联发科的市场份额呈现爆发性增长趋势,这让他们在下半年于国内的市占率提升至31.7%,首次成为国内最大的智能手机处理器厂商。

以上多项数据证明,即使在早些年宣布放弃了其高端的手机旗舰芯片研发,但进入5G时代,这个曾经的“发哥”正在依赖于他们深厚的技术积累和睿智的策略夯实他们的地位。而面向新通信时代开发并发布的天玑1000、800和700三个系列5G移动芯片正是他们这次卷土重来的关键。

日前,他们又带来全新一代的天玑芯片,向智能手机芯片市场掷下又一颗重磅炸弹。

6nm工艺:卓胜的性能

从联发科方面介绍我们得知,他们这次带来了天玑1200和天玑1100两款新芯片。资料系那是,这两款新品都采用台积电的6nm工艺制造。据台积电方面提供的数据显示,与天玑1000+所使用的7nm工艺相比,6nm工艺的逻辑密度提升了18%,那就意味着在单位面积上,可以集成更多的晶体管,让芯片更有成本优势,但在功能和功耗方面,则与7nm工艺持平。

更重要的是,因为这个工艺是基于7nm工艺改造的,并不是一个全节点升级,那就意味着开发者可以在设计方法和IP等多个方面实现复用,能够大大提升客户的开发效率。这就有利于芯片开发者(如联发科)能够更快地更新产品。考虑到目前媒体报道的5nm功耗翻车现象,我们可以看到联发科在这个天玑1200/1100上面的慎重与明智。

来到CPU架构方面,联发科在天玑1200/1100上都采用了八核的设计,且都采用了Arm最新的Cortex-A78内核。具体到这两款芯片上,不同之处在于天玑1200采用了“1+3+4”的架构设计,在其中集成了1个主频高达3Ghz的“大核”,在面向一些高性能应用的时候,给消费者带来极致体验。此外,还有三个主频为2.6Ghz的“性能”核以及四个主频为2.0Ghz的“小核”。通过这样的设计,天玑1200能够让其CPU在面向不同的应用场景时,提供更好的性能或功耗表现。

如上图所示,与使用Cortex-A77+Cortex-A55设计的天玑1000+相比,天玑1200的性能提升了22%,能效提升了25%。至于同期发布的天玑1100,据联发科方面介绍,这个芯片的CPU采用的是四个主频为2.6Ghz的Cortex-A78加四个主频为2.0Ghz的Cortex-A55的“4+4”架构设计。因为架构设计的不同,这就让这两颗芯片在应用场景和成本方面都有所不同,帮助联发科在5G时代向不同价位的智能手机产品线扩张。

对Arm架构和最近的智能手机芯片市场有了解的读者应该知道,无论是高通还是三星,在他们最新的手机SoC中,都无一例外地采用了Arm的Cortex-X1内核。从Arm提供的资料可以看到,Cortex-X1的峰值性能较Cortex-A77提高了30%,比最新的Cortex-A78也有着22%的性能优势,机器学习能力更是Cortex-A77和A78的两倍。在单核性能的提升方面,Cortex-X1也有着明显的优势。但是联发科在新的天玑芯片上,并没有用到这个内核。

在问到相关原因时,联发科并没有做出直接的回答,他们只是说道:“通过6纳米和天玑的CPU架构,我们可以提升性能22%,而且能效也是25%,这是我们跟友商不一样的看法或者说策略”。

在GPU方面,两款芯片组都集成了九核设计的Mali G77架构,虽然这与上一代芯片用的是同一代的GPU,但得益于制程的提升和联发科方面的优化,天玑1200/1100的GPU性能在于天玑1000+相比时,也有明显的提升。

除了上述的设计以外,天玑1200/1100还集成了六核的MediaTek APU 3.0,以及双通道UFS 3.1(注:天玑1000+用的是UFS2.2),让整个平台的性能获得了大幅提升。按照联发科之前的的介绍,MediaTek APU 3.0 采用全新架构,拥有 6 颗 AI 处理器,支持高达 4.5 TOPS 的强大运算能力,满足旗舰智能手机对于 AI 相机、AI 辅助、应用程序或系统增强技术的需求,打造全新智能手机体验。

5G基带:飞一般的速度

作为一款SoC,联发科给天玑1200/1100集成了5G基带。按照他们的说法,得益于这个基带,让他们在5G方面保持了持续领先性,且能够支持独立(SA)和非独立(NSA)组网模式、5G双载波聚合(2CC CA)、动态频谱共享(DSS)、MediaTek 5GUltraSave省电技术,以及5G SA/NSA双模组网下的双卡5G待机、双卡VoNR语音服务等功能。

如上图所示,联发科指出,新芯片无论是在密集市区、市区还是郊区,都能获得比竞争对手更好的带宽和高速。其中下行速度在密集市区与郊区比竞品快两倍,失去下行速度与比竞品快25%。

为了给消费者在不同场景都能带来更好的体验,联发科为新芯片引入了“5G高铁模式”和“5G电梯模式”。其中“5G高铁模式”是指芯片能够智能感知5G高铁场景,利用多波速追踪、快速切换技术和时频片快速捕获等技术,让新的天玑芯片在高铁模式下,能获得比竞争高40%的5G速度;同理,5G电梯模式能够让芯片可以智能感知5G电梯场景,智能5G驻网,这就能让其在出电梯之后,能够快速回复5G。联发科提供的数据显示,他们的新天玑的回复5G时间较之竞争对手,平均快了3秒。

在提升5G连接能力的同时,联发科还针对5G功耗大的短板,为其新芯片引入了MediaTek 5G UltraSave省电技术,这就给产品带来更低功耗的5G通信。

据了解,与市面上常见的手机省电模式不一样,联发科5G UltraSave省电技术是在芯片层面的省电。具体而言就是通过联发科5G UltraSave 网络信号侦测和联发科5G UltraSave OTA 内容判读这两种技术即时管理数据机的操作模式,以实现电源效率优化。联发科方面表示,公司的5G UltraSave 可根据网络环境和数据传输的情况,动态调整工作模式,调节功耗。由下图可以看到,在这种技术的支持,联发科芯片功耗领先优势获得了进一步的扩大,尤其是在SA模式下,省电效果尤为明显。

多媒体和游戏性能的跃升

在联发科的新品发布会上,他们特别强调了天玑1200/1000在多媒体、拍照和游戏性能的提升。

首先看多媒体方面,联发科方面表示,因为天玑1200/1000集成了独立的AI处理器APU 3.0,可充分发挥混和精度优势,灵活运用整数精度与浮点精度运算,达到更高的AI应用能效。结合AI多任务调度机制,通过AI降噪、AI曝光、AI物体追踪等AI技术的高度融合,为用户带来“急速夜拍”和“超级全景夜拍”等拍照新体验。通过AI多人实时分割技术,还可实现多人的背景替换、多路人移除等手机视频拍摄特效,为4K分辨率视频的创作带来更多精彩。

天玑1200支持领先的芯片级单帧逐行4K HDR视频技术(Staggered HDR),在用户录制4K视频时,对每帧画面进行3次曝光融合处理,让视频画质拥有出色的动态范围,在色彩、对比度、细节等方面有显著提升。同时,结合天玑1200的HDR10+视频编码技术,完整输出StaggeredHDR视频效果,为用户带来更为惊艳的端到端跨屏HDR体验。另外,天玑1200还支持AI多人虚化、多景深智能对焦、AI流媒体画质增强等AI视频技术,为vlog创作和直播带来了更多创新可能。

天玑1200用AI技术增强视频画质,通过人工智能对大量影片进行深度学习,从导演视角对视频画面进行逐帧调教,为SDR片源带来接近HDR的动态范围,在AI加持下的SDR转HDR技术可以让移动终端呈现更精彩的视频影像。

值得一提的是,天玑1200支持2亿像素的主摄像头以及AV1视频格式,多摄像头配置则可以做到32MP+16MP,至于天玑1100,则是支持108MP主摄像头,多摄像头则与天玑1200的配置一样。

再看游戏体验方面,联发科方面表示,得益于搭载了全新升级的MediaTek HyperEngine 3.0游戏优化引擎,新芯片在网络优化引擎、操控优化引擎、智能负载调控引擎、画质优化引擎四大核心特性等多个方面带来了行业领先的创新技术。

据介绍,HyperEngine 3.0再次升级游戏网络体验,在5G网络连接下可实现游戏通话双卡并行,用户可以在主卡玩手游的同时接听副卡来电,游戏持续不断线。超级热点和高铁游戏模式则针对不同的游戏环境进行网络优化,有效降低游戏网络延迟和卡顿。

天玑1200率先支持即将发布的蓝牙LE Audio(Bluetooth Low Energy Audio,蓝牙低功耗音频)标准,相较传统TWS真无线蓝牙耳机,可扩充至双通道串流音频,结合MediaTek的优化可让终端和TWS耳机获得更低延迟,延长耳机的续航。

在玩家游戏时,HyperEngine 3.0的操控引擎能让多指触控时报点率保持稳定的高帧运行。另外,HyperEngine 3.0的智能负载调控引擎新增游戏高刷省电、智能健康充电、Wi-Fi 6省电模式,旨在平衡性能与功耗、延长续航和电池寿命。

此外,MediaTek HyperEngine布局图形关键技术——光线追踪(Ray Tracing),将端游级游戏渲染带入移动终端,为游戏厂商、开发者、终端提供强大的图形处理能力,为手游玩家带来媲美真实的游戏画面,引领移动端图形技术趋势。

未来:5nm芯片已经在路上

在发布会上,包括小米、vivo、OPPO和realme在内的多个手机厂商表示,会对联发科的芯片新旗舰进行支持,并将在2021年推出新产品。联发科方面也强调,公司在未来,将继续共同携手,带来更多创新技术和更卓越的用户体验。

在问到对于5nm芯片和高端旗舰芯片的布局等问题时,联发科回复记者说,公司的5纳芯片和规划正在进行。面向2021年,联发科将会陆续在各条产品线推出各种档次的产品,满足各种5G产品的大众市场的需要,并寄望通过大众市场的接受,让公司的天玑品牌更上一层楼。

“我们也可以同时把更好的体验带给需要5G体验的大众市场,让大众能够享受这些好的体验。”联发科方面强调。

财经自媒体联盟

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