原创 WHYLAB 2025-03-18 20:52 广东
最新的旗舰手机功耗却不增返降,这到底是怎么做到的呢?
▼ 以下为图文版本
不知道大家有没有发现啊,手机最近这几年性能越来越猛,但实际续航却不降反增,这到底是怎么做到的呢?大家对手机 SoC 了解有多少呢?这期视频我们来一起扒一扒高能效 SoC 背后的小秘密。
想要弄清楚手机 SoC 高效运作的秘密,我们还得从 SoC 的构成讲起。SoC 主要组成部分包括:CPU、GPU、NPU、基带、ISP、内存控制器、电源管理单元等等,每个部分都有其特定的功能。
简单来说,当你点按手机进行操作,CPU 相当于是整个 SoC 的「管理层」,负责先思考和消化你的指令,然后再往下分工。
GPU 在这个团队中像一个「全能执行官」,它不仅负责处理各种画面相关的事情,还可以处理 AI 计算,基带负责「外联通信」,NPU 是 AI 算法,ISP 负责后期修图等等。能否高效的让整个团队运转起来,CPU 这个「管理层」的角色就非常重要,所有的指令都得经由它发起。
基本上 SoC 性能和功耗强弱,和 CPU 架构和制造工艺有着非常大的关系。就好比盖房子,架构是设计图纸,制造工艺是施工质量,这两样直接决定了房子的好坏。
就以视频开头的旗舰手机 vivo X200 Pro 为例,这是它的游戏实测数据,无论是中高负载的「原神」,还是重负载的「崩坏:星穹铁道」和「绝区零」,它都能以很高的渲染分辨率接近满帧运行 30 分钟,并且机身温度和平均功耗都很低。
作为对比,你也可以看看其他机型的表现,vivo X200 Pro 的数据是完全碾压的,不仅帧率更高,功耗还更低了。
尤其是国民游戏「王者荣耀」这一环,同样是 120 帧 + 极高的画质,搭载联发科天玑 9400 的 vivo X200 Pro 满帧运行的同时,平均功耗只有 3W ,功耗相比其他两款机型进步了 25% 和 36% 。
优异的能效表现在日常使用中不仅可以有更好的画质,还能有更流畅的体验,即便是长时间使用也不用担心手机发烫,最重要的是续航也更持久了!
vivo X200 Pro 这颗天玑 9400 SoC 是台积电 3nm 制程工艺,基于最新的 Armv9 CPU 集群,包括了一颗 Arm Cortex-X925 超大核、三颗 Cortex-X4 大核和四颗 Cortex-A720 中核,GPU 是 12 核 Arm Immortalis-G925 。
相比上一代的天玑 9300 ,天玑 9400 主要变化是配置了 Arm 最新的 Cortex-X925 超算平台和 Immortalis-G925 GPU 。基本上你也可以认为天玑 9400 性能和功耗的进步主要就是 Arm 最新的 Cortex-X925 计算平台的进步。
那 Arm 具体是做什么的?大家知道吗?前面反复提到 Arm 在 SoC 中发挥哪些作用呢?这里可以分为两个部分去理解,简单来说 Arm 公司是一家“芯片设计图纸供应商”,它不造芯片,只负责设计芯片,之后将它授权给 Apple 、联发科等公司去生产。毫不夸张地说,全球有超过 99% 的手机芯片都基于 Arm 设计的。
我们在介绍芯片时,还经常提到另一个与 Arm 相关的说法,Arm 计算平台。
它的芯片模块化设计,可以让厂商有更高的自由度,你像天玑 9400 的 Cortex-X925 CPU, 也被囊括在 Arm 终端计算子系统(CSS)中,它集成了Cortex- X925 + Cortex-A725 + Cortex-A520 。那联发科基于它的性能需求,并没有直接采用 CSS ,而是选择了 Arm Cortex-X925 + X4 + A720 的方案,实际的效果也非常好。
对于手机的用户来说, Arm 架构最大的优点就是功耗足够低,续航更持久,而且每代都在持续进步。在天玑 9400 芯片组中,Armv9 CPU 集群的单线程性能较上一代提升了 35%,持续多线程性能提升了 28%。Cortex-X925 CPU 的每周期指令数 (IPC) 性能比上一代产品提高了 15%。
集成 Immortalis-G925 GPU 后,天玑 9400 的峰值性能比上一代产品提高了 41%,功耗降低了 44%。这些提升落到产品端, 就是 vivo X200 系列在保证强悍性能的同时,还拥有了更长的续航能力。
Armv9 架构的天玑 9400 机型在我们实验室五小时续航模型 5.0 中实测可以剩余 51% 的电, 对比其他机型,续航进步是非常明显的。
简单来说,省电基本就是 Arm 架构的基因。这也是为什么手机 SoC 性能越来越强,功耗却不增反降的原因。
这些都是基于 Arm 架构设计的芯片,Arm 作为芯片最重要的核心部分,负责告诉芯片怎么听懂指令和怎么干活,几乎所有手机 SoC 都离不开 Arm 计算平台。
过往我们选手机,更多关注的是 SoC 、电池、屏幕、相机等具体参数,如果你不是很懂这些参数,又想要游戏体验好、性能强的游戏手机,或者性能续航一把抓的水桶机,那认准搭载 Arm 计算平台的手机准没错。