百亿级别晶体管 高通骁龙888藏有什么秘密？

在高通（Qualcomm）发布骁龙888处理器后，小米创办人、董事长兼CEO 雷军在微博晒出了骁龙888开箱图，并表示它晶体管数量百亿级别。百亿晶体管不是一个小数目，Intel的桌面旗舰处理器酷睿i9-10980XE晶体管数量不过是70亿个，那为什么骁龙888需要如此之多晶体管，又借此实现了什么呢？

三星5LPE工艺

出于不要把鸡蛋放在同一个篮子考虑，高通近年来同时在台积电与三星下单，生产不同处理器，不过手机平台的旗舰处理器一直是交由台积电代工，比如说骁龙855、骁龙865分别使用了台积电的N7、N7P工艺，因此当高通表示骁龙888采用了三星5LPE工艺时让不少人感到意外。

骁龙888晶体管数量达到了百亿级别，自然需要采用更先进的工艺缩小栅格宽度，降低漏电率，5nm工艺无疑是首选。目前能够提供5nm工艺代工厂只有三星和台积电，结果高通骁龙888、NVIDIA RTX30选择了三星，而苹果M1、AMD Zen3选择了台积电。从现有资料很难判断三星、台积电7nm工艺谁好谁坏，但按照三星官方说法，5LPE工艺比自家7LPP在相同性能下功耗降低20%，或是在相同功耗下性能提升10%，同时面积减少20%，它在移动端表现等到明年搭载骁龙888手机上市才能知道。

新Cortex-X1核心

在三星5LPE工艺加持，骁龙888整合度得到大幅度提升，除了搭载8核CPU、DSP、NPU外，还集成了骁龙X60 5G调制解调器，同时增强了各个子系统性能。

在过去几年里，骁龙处理器一直使用大小核设计，将数个高性能CPU与数个节能CPU组合起来使用，即使是骁龙865也不过是1x Cortex-A77 @ 2.84GHz + 3x Cortex-A77 2.42GHz+ 4x Cortex-A55 @ 1.80GHz结构，提高一个大核频率和缓存，谋求提升部分应用性能。而骁龙888进行大刀阔斧的改革，Kryo 680 CPU部分由1x Cortex-X1@ 2.84GHz + 3x Cortex-A78@ 2.42GHz + 4x Cortex-A55@ 1.80GHz组成，当中Cortex-X1、Cortex-A78是ARM最新CPU IP。Cortex-X1是ARM在2019年公布的最新CPU结构，属于超大核心，走性能路线，其性能比Cortex-A77提升了30%，比Cortex-A78也提升了22%，机器学习性能更是比二者提升了100%，而且能作为DynamIQ集群的一部分，加上3核Cortex-A78和4核Cortex-A55组成成一个CPU，峰值性能可比上一代产品提升30%（即骁龙865采用的架构）。

不过骁龙888的Cortex-X1核心较为保守，频率只有2.84GHz，所有CPU核心继续共享4MB L3缓存，是ARM官方方案的一半，因此整个CPU部分性能提升只比骁龙865提升25%，低于ARM宣传的30%，相比骁龙865+提升为13%。

26 TOPS AI算力

从CPU角度上看骁龙888性能提升不算太大，但一块SoC算力不是取决于CPU的，GPU、DSP同样扮演重要角色，骁龙888的AI算力达到了26 TOPS（CPU+GPU+DSP），是骁龙865 15 TOPS的1.73倍，提升极其惊人。

骁龙888 AI算力提升是源于多方面的，首先是Hexagon 780 DSP。按照高通说法，它重新设计了DSP的标量和矢量运算引擎以及张量加速器，把它们整合到一个单元当中，以提升性能和改善效率，其中标量运算能力提升了50%，张量执行吞吐量增加了一倍，不过向量单元没有提升。但考虑了高通将DPS的SRAM容量增加到16倍，因此执行任务时向量性能依然得到同时。与此同时，DSP的每瓦性能达到了以往的3倍，效率大幅度飙升。

在GPU方面，骁龙888采用的是Adreno 660，频率未知，高通也没有介绍其具体架构，但整体性能提升了35%，同时支持FP16/FP32精度，AI性能提升了43%，还支持可变速率着色（Variable Rate Shading；VRS），在运行游戏时能随时降低着色精度，以保持游戏流畅性。

要CPU、GPU、DSP发挥出最大性能，离不开内存支持。骁龙888内存控制器不再支持LPDDR4X，仅支持LPDDR5内存，在使用4x 16-bit、3200MHz LPDDR5时能获得51.2GB/s带宽，较骁龙865使用LPDDR4X、LPDDR5内存分别提升了53%、16%。

三重14-bit ISP

在今天，摄像头是仅次于SoC的存在，SoC的高低决定了一台智能手机的档次，摄像头档次决定了智能手机在同档次产品中位置的高低。骁龙888作为一款旗舰级SoC，性能自然要满足主流需求，甚至是能满足未来1、2年需求——全新Spectra 580 ISP拥有三个14bit的ISP。

Spectra 580 ISP的像素处理能提高了35%，达到了2.7Gigapixels/s，最高允许使用三个28MP摄像头实现ZSL拍摄，或是使用64MP+25MMP双摄实现ZSL拍摄，以及单个84MP摄像头实现ZSL。（ZSL是Zero Shutter Lag的简写，意思为零延时拍照，是高通一种图像处理技术，在开启ZSL后，摄像头能同时执行取景与拍摄两项任务，这样拍摄间隔会更短，也不影响取景效果。）假若不启动ZSL功能，Spectra 580 ISP最高可支持2亿像素摄像头。

而且Spectra 580 ISP支持同时拍摄3个4K HDR视频流，拥有超广、主摄、长焦三个摄像头的旗舰相机在拍摄4K HDR视频时能轻松实现无法切换，此外最高可拍摄8K/30P、4K/120P以及720P/960P视频，支持HDR10+、杜比视界等格式的HEVC编码视频，照片也支持10bit HEIF格式。同时高通宣称骁龙888支持下一代交错式HDR传感器。

内置骁龙X60 5G Modem

作为旗舰SoC，自然少不得支持5G功能，骁龙888这方面最大变化是集成了骁龙X60 5G调制解调器。骁龙X60 5G调制解调器支持Sub-6GHz载波聚合和毫米波，兼容SA、NSA组网，在Sub-6GHz波段能通过7个载波聚合实现2500Mbps下行速率，在毫米波波段能实现7500Mbps下行速率，性能较骁龙865外置的骁龙X55 5G调制解调器略有提升，但整合成一块芯片能简化手机PCB走线，腾出更多空间。

在结合FastConnect 6900移动连接系统，骁龙888还支持Wi-Fi 6E的全新6GHz频段，Wi-Fi网络下最高可实现3.6Gbps下行。

媒体采访

在12月1日发布骁龙888的第二天，高通召开了2020 Qualcomm骁龙技术峰会，热点科技借着媒体采访环节，向高通了解一些消费者关注的问题。

大家都知道由于制裁关系，华为难以从台积电方面获得新的处理器，因此很多人关心华为是否会向高通采购处理器。高通方面表示，非常高兴市场出现一个新的参与者，之前高通已获得了美国政府允许，可以向华为供应4G芯片，不过尚未获得5G芯片允许，需要继续等待，但高通希望和华为在5G旗舰产品有业务往来。

另一方面荣耀刚刚从华为拆分出来，成为一家全新的公司，高通认识新荣耀里许多成员，会一起沟通和探讨未来合作的机会，高通希望有机会为新荣耀提供产品。

高通将新一代处理器命名为骁龙888大大出乎人们意外，因为按照历史上习惯以及命名规格，它的名字应该是“骁龙875”。除了8在中国是幸运数字这一营销技巧答案外，高通还做出了更多回应了，在过去10年时间里8系列一直是高通的旗舰产品，骁龙888依然遵循这一命名规格，第一个数字是8，没有改变，只改变了后面两个数字，能让消费者了解它是高通最顶级的产品。

由于众多原因影响，5G终端普及终端没有大家想象中的快，尤其是千元5G机手机速度较慢。高通却表示5G是过去40年中移动技术发展最快的一代，在中国5G牌照发布18个后，5G端连接数超过了1.8亿，这是中国乃至 全球市场都没实现的，是一个了不起的成绩。而且根据市场分析报告的预测，到2023年全球5G连接数将达到10亿，比4G时代提前2年时间实现，事实上5G的普及速度快于以前的3G、4G的普及速度。

就高通自身而言，在5G全球商用的第二年，已经把骁龙5G移动平台从8系扩展至7系和6系，到了明年还会合作伙伴还将发布搭载骁龙4系的5G终端，高通相信“让5G惠及所有人”的目标会很快实现。

结语

毫无疑问，凭借更强的AI算力，更好支持多摄像头，更高的整合度，高通骁龙888无疑是2021年旗舰安卓手机的首选处理器。