次世代精品旗舰 魅族PRO 5深度评测
骁龙810是黑历史
从上面的测试看,骁龙810的性能和Exynos 7420旗鼓相当,以上仅仅是短期Benchmark的结果,并不能完全代表实际性能表现。在实际使用过程中,高通骁龙810存在明显的温度高,功耗高,续航短的问题。
这样的问题在早期机型上面十分明显,如首发的LG GFlex 2、小米note旗舰版的早期批次,温度过高,续航段的问题十分明显。Anandtech测试骁龙810的3D负载功耗高达5.82W,相比801要高上55%。
发烧的S810是通过降频损失性能来实现
而后己批次的小米note、HTC M9和一加2都号称采用最新的S810 V2.1处理器解决了这个问题。他们都试图通过这个所谓的v2.1同骁龙810高温高功耗划清界限。
Anandtech对骁龙810的v2和v2.1进行了对比测试,虽然v2.1的温度和功耗有一定程度的下降,但这是通过调整DVFS降低频率和电压来实现的,性能大概有25%的损失。
我觉得推小米4c也不能这样黑小米note的处理器……
单纯从产品上来说,虽然骁龙810理论和峰值性能不错,但实际功耗过高,温度和功耗会很快接近阈值,在到达阈值后, CPU和GPU就会大幅降频,性能也会出现巨大的衰减,使得产品的实际体验同理论性能脱节,因此并不能算是一款成功的产品。并且这样的不成功不仅仅是从产品角度上讲如此,商业上同样失败。相比上个世代旗舰标配的骁龙800/801,而810却鲜有产品选择。这其中最大的损失就属丢失三星这个最大客户,三星上世代的Galaxy S5/Note 4主力都是使用的骁龙810,但在本世代的 Galaxy S6/Edge则放弃高通,转而采用三星自己的Exynos 7420,这对于高通而言损失惨重,这个的冲击甚至更甚于发改委对于高通的天价罚单。
采用Exynos 7420的PRO 5我们测试其频率稳定性要好的多,即使比较长时间负载频率也可以稳定1.5-1.7GHz以上频率,同时温度控制也更好,我们连续拍摄5分钟4K视频机身后部基本感觉不到明显温度,之前的MX4和MX4 Pro,还有其他骁龙8xx机型此时就可以用烫来形容。即使长时间用StablityTest对CPU进行满载测试,机身也仅仅是微温,甚至还低于人体温。
高通64位的误判
高通骁龙810失败的前因后果我们需要从高通对于64位误判开始说起。大家也许还记得,Apple在iPhone 5s推出64位的A7处理器时,高通负责市场行销的副总裁Anand Chandrasekher跳出来说64位无用,但你也许不知道的是这个副总裁就很快为了他的大嘴而付出了代价,遭冷藏处理。
高通虽然在此不久之后就公布了其采用ARM标准的A57+A53 架构的64位骁龙810和808,但在这其中我们还是可以发现一些蛛丝马迹,这说明高通对于64位处理器存在巨大的误判。
一方面作为公司高层的营销副总不太可能不知道自己公司核心项目进度,只有高通当时真没有64位架构的产品计划,才可能说出64位没用。
另外一方面,高通之前的高端处理器,都是一直采用和ARM指令集兼容的自定义架构,从MSM8260的Scorpion,再到骁龙600/800/801的Krait都是如此。高通原计划应该是再用骁龙805顶过2014-2015这一年时间,再直接上全新的64位自主Kyro架构处理器,也就是后来的骁龙820。
但Apple率先发布了64位的A7,作为为Apple代工芯片的三星和三星半导体自然也知道Apple的计划,公布了自己64位A57的Exynos 5433。受到14/16nm工艺进度的限制,高通又不能将Kyro提前.因此高通为了不落人后,就有必要增加一代产品,来填补Krait和Kyro之间的过渡期.这个时候公版Big.Little的A57+A53就成了唯一选择,公版的骁龙810就应运而生了。
骁龙810虽然使得高通旗舰在性能方面和三星、Apple站在一个水平线上,对于高通仅仅是一个应急的救火龙,或者说一个不是完全高通风格的过渡产品,虽然性能依然强大,但却算不上完美,其最为主要缺陷在于功耗太高。
高通骁龙820相对810在性能和功耗上的大幅进步,不是因为820有多好,而是因为810的起点有多低。高通在820时候相信能够比现在的810有些复苏的。
工艺的胜利
骁龙810相对Exynos 7420其在CPU上规格十分接近,而在GPU规模上甚至占据上风,那为什么骁龙810会惜败于Exynos 7420呢? 这个问题我们需要从工艺说起。
对于普通读者而言,我尽量用较为通俗的方式进行讲解,工艺就是光刻集成电路的线宽,工艺越小,集成度越高越先进。以台积电的官方PPT来进行解读,20nm HPM相比28nm HPM在相同功耗的情况下,速度提升15%,在相同速度的情况下,功耗低20%,同时相同规模的芯片面积要小37%。而16nm相比28nm,其相同功耗下速度要快38%,相同速度,功耗要低48%,而相同规模的芯片面积仅为40%。
在前面讲解CPU的时候,我就放过这张图,但这张图我仅仅放出了一半,是20nm下的A53x8和A57x4+A53x4的规模对比,方便各位理解A57大核心和A53小核心的规模差距,硬将A53x8也拉到同一水平线上,但在实际上20nm的A53x8并不存在,MX5采用的MT6795依旧是老旧的28nm工艺,而PRO 5 Exynos 7420 则是采用的最为新锐14nm FinFET。在14nm之下,A57x4+A53x4的面积甚至要小于28nm的A53x8。
当然,这个仅仅是CPU部分面积的近似对比,14nm的A57x4+A53x4比28nm A53x8面积更小,也不能说功耗更低。新工艺的收益并没那么巨大,究竟芯片的规模加大,虽然通过工艺提升控制了面积,但密度还是更高,我们并不能不切实际的奢望PRO 5的功耗比MX5低。
并且上面比较的仅仅是CPU,CPU仅仅是SOC片上系统很小一部分,其他如缓存、GPU、内存控制器、ISP等都要占据更多的芯片面积。不过单纯的CPU部分面积比较,还是可以在很大程度说明工艺对于芯片面积的影响。
我们再将单纯的工艺比较套回实际产品,用实际方案来说明。三星20nm基本是过渡方案,只有Exynos 5430和5433采用,Exynos 5430可以说是最完美的上世代手机处理器,将性能和功耗达成十分巧妙的平衡,这必须归功于三星的20nm工艺。在此之后,三星由试图使用20nm工艺生产新世代的A57处理器,这样一款产品就是Exynos 5433,虽然5433采用的是全新的A57架构,但处于规模考虑,其GPU还是维持Exynos 5430的水平,继续采用Mali T628MP6,即使如此,这个首款A57 64位处理器并不成功,对于次世代的旗舰SoC方案而言,20nm工艺还是过于勉强,在三星移动的产品线之中基本没有机型使用。
而升级14nm FinFET的Exynos 7420和5433的CPU规模相同,但其CPU部分的芯片面积仅为前者的60%左右,而GPU部分由Mali T628MP6升级到T760MP8,其GPU芯片面积依然缩小30%。整个SOC的面积也仅为78.23mm2,相比5433要小40%以上,甚至比MX4 Pro使用的5430也要小接近40%。
三星14nm FinFET相比之前的20nm工艺,性能提升20%,而功耗降低35%。这样的一升一降,使得A57新世代的GPU有了真正的实用价值,而不再勉强。但高通骁龙810则没有这样好运,并无先进工艺加持。虽然骁龙810发布时间相比Exynos 7420更晚,但却只能使用更为落后的20nm工艺,这是颇为无奈的选择。
但这样的工艺提升,使得手机处理器在可以控制功耗的前提下,提升性能成为可能。对于移动平台而言,其对于功耗更为敏感,相对桌面平台对于先进工艺的渴望更为迫切,甚至可以说,移动处理器的进步速度完全取决于工艺的发展进度。2013到2014年手机性能的停步不前,很大程度就是收到台积电工艺发展速度拖累,而高通骁龙810就是这个拖累最大的受害者。