高通骁龙820如何用“四核+四点”对抗联发科的“石榴”战略

从单核、双核、四核再到八核直至今年的十核处理器HelioX20，联发科大有将芯片做成“石榴”的野心，这也是被高通最为鄙视的一点。不过，自从推出八核骁龙615、810导致打了自己脸之后，这次高通终于痛定思痛，把骁龙820成功拉回了四核道路上。

高通的心思你不懂

其实上面的理解只是代表了大多数人的看法，还存在着另外的解读。如果按照消费者心理去解读，高通的策略其实根本没有打脸之说，甚至其策略是相当睿智的。

众所周知，消费者已经被教育出了这样一个概念：“核越多手机性能越好”，终端厂商也乐于采用这种傻瓜式的营销方式，促使芯片厂商不断升级CPU的核数。不过要注意这只是低档手机惯用的套路，这个阶段充斥着炒作、跑分等的蛮干气息。而在高端手机方面，尤其是以苹果为代表的一些品牌，往往更多是把使用体验放在了首位。这也就解释了为什么高通近日同时推出了两个中档八核处理器骁龙430/617，而骁龙820则是回归到了四核。

四核怎么对抗10核

虽然注重使用体验是好的，但普通人怎么看这个“4”字都感觉在“10”面前差了太多。那么高通如何用四核来与八核甚至10核竞争呢?

高通执行副总Murthy Renduchintala博士曾公开表示，核的数量并不是最重要的，重要的是质量。内核的表现要从三个属性来看，一是单线程的基准测试，二是多线程的基准测试，三是达到相应的性能级别。骁龙820采用自主定制的Kyro微架构，此外，还搭配了Adreno 530的GPU、Spectra ISP、Hexagon 680 DSP，完全胜任智能手机工作所需的动力。

也就是说，高通自信采用“四核芯+四点技术”的方式完全可以在“核战”中取胜。那么问题来了，这些都是什么玩意?

Kyro微架构

微架构是移动处理器CPU的核心科技，它在很大程度上决定了CPU的性能和功耗。目前市面上几乎所有给手机用的移动处理器，无论是MTK、三星、华为，还是高通自己，都采用了ARM官方的标准微架构“Cortex-A”。不过，最流行的两款ARM标准微架构--Cortex-A53和Cortex-A57有些问题未解决。比如单个A53核心TDP(设计热功耗)约300mW左右，而工作单个A57核心TDP高达3W，两者之间功耗相差近10倍!

另外是所谓的“big.little”大小核结构，简单任务时A57 核心休眠只启用A53核心，复杂任务时A53、A57一起上。然而，由于A53和A57的指令吞吐和缓存是互相独立的，如果某个App需要在A53和 A57之间切换运行，那么在A53和A57核心之间切换延迟最多可达毫秒级，这是很多手机卡顿的罪魁祸首。

所以要解决A53、A57之间功耗和性能的矛盾，最佳方案就是打造一个新的微架构，这个新架构必须拥有接近于A57的性能，功耗却向A53看齐，所有的App都在统一、高效的核心上运行，不必来回切换，这就是高通Kyro诞生的目的。

从一些零星的资料来看，Kyro的流水线执行单元应该比较接近A53，但使用了类似于A57的乱序执行结构(Out of order)，同时，高通自己的动态电压调整和动态频率调整控制技术也不会少，保证每一毫瓦电力消耗都能获得更多的性能。

有意思的是，高通骁龙家族中凡是采用了自主架构的骁龙处理器都战绩辉煌，而采用原本的ARM Cortex-A架构的处理器却没有那么成功。

Adreno 530 GPU

Adreno 530是高通的下一代图形处理芯片。其前一代产品Adreno 430已经陆续击败了Mail-T760、苹果iPhone 6搭载的PowerVR GX6450等诸多强者，性能、功能均完爆对手。

按照高通官方公布的数字，Adreno 530功耗比Adreno 430降降低40%，而计算性能则提升40%。Adreno 530的另一项重大改进是支持OpenGL ES 3.1+AEP(Android 扩展包)、Renderscript以及全新的OpenCL 2.0和Vulkan计算标准，同时引入64位虚拟寻址，GPU与CPU的虚拟内存(SVM)地址实现了统一。看不懂没关系，以上这些其实是说明GPU今后不仅仅能做图形运算，还能干更多比如渲染网页上的动态元素和特效、处理美颜照片等等工作。虚拟内存地址统一意味着GPU和CPU协同工作的效率更高了。

Adreno 530还支持HDMI 2.0，能以60fps的帧率在超高清(HUD)显示设备上播放Rec.2020标准的4K HEVC视频。最后是增强过的EcoPix和TruPalette技术，能带来更长的电池续航时间和更出色的像素质量。

Spectra ISP

Spectra ISP即高通的图像信号处理器，其优势是可以提供更少的拍照延迟。Spectra ISP本身也是双核、14位精度设计，强大的处理能力同时支持三个摄像头，每秒拍摄30张2500万像素图片和零快门延迟(ZSL)。

其次是更出色的图像质量。Spectra ISP增加了专门用于抗噪声和彩色伪影校正的硬件电路，让照片画质更出色。对焦方面也有增强。Spectra ISP支持PDAF相位对焦/对比对焦/激光对焦，并且提供了一个统一的自动对焦框架，能把多种对焦技术混合使用。

接下来是更先进的带宽压缩技术，Spectra ISP采用最新MIPI串行C-PHY接口，内部总线的吞吐能力提高，数据传输起来更顺畅，抗干扰性能也更出色，这一切体现到摄像头上就是反应更快、延迟更小。

最后，Spectra ISP能直接把RAW级别的拜耳原始数据无损传输至DSP进行预处理，这意味着骁龙820内部各个部件之间协同处理图像的能力变得灵活，有助于实现一些更高级的拍摄效果。

Hexagon 680 DSP

Hexagon 680最大的特点就是支持“Hexagon矢量扩展”(Hexagon Vector Extensions/HVX)，可执行图像处理应用中的计算负载，比如虚拟现实、增强现实、图像处理、视频处理、计算视觉等。这意味着，以往在CPU /GPU上相对更费电的任务可以交给DSP去更高效率地做了。

Hexagon 680的任务就是尽可能多地接收图像处理工作，因为现在很多此类工作，比如HDR视频、HDR图像合并、低光图像增强等背后的算法在不同的软件、版本之间是截然不同的，无法通过固定功能硬件执行。

如果没有Hexagon DSP，它们只能交给CPU或者GPU，效率不高，最终影响用户体验，比如拍照有延迟(速度慢)、影响电池续航、拉高系统温度等。另外，Hexagon 680还加强了电源管理，整合了低功率岛(LPI)，号称可节能最多三倍。

永久告别核战?

虽然目前来看高通暂时从“核战”中成功脱身，但也并不意味着其就此告别核芯数量上的升级，毕竟手机可实现的功能越来越多，用户期待的性能越来越变态，总有一个节点是“升核”才能解决的坎。而且高通并没有完全否定多核的好处，“我们的未来不需要十核，盲目地搞十核，而且CPU上没有任何定制的功能，都是简单的功能，无法给用户带来增强的用户体验。”——说明一方面高通可以直接搞12核，另一方面高通也在等合适的条件。