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随着麒麟960、高通骁龙835、三星Exynos 8895处理器平台的先后亮相,基于这些芯片打造的Android手机在性能上又达到了一个新的高度。然而,在这次军备竞赛中联发科却有些后继乏力,昔日的高端芯片Helio X20系列已经沦落到低端,最终在性能级市场丧失了话语权。还好,随着魅族PRO 7系列的发售,联发科的旗舰之芯Helio X30终于和我们见面了。
迟来的曦力新芯
在功能手机时期,联发科成就了山寨机的辉煌。然而,毕竟谁也不愿意永远顶着“山寨”的帽子,所以联发科在智能手机时代站稳脚跟后便开始逐渐发力中高端市场,并推出了名为“Helio”(曦力)的全新品牌(图1),试图成为媲美高通骁龙的存在。
分别于2015年和2016年诞生的Helio X10/Helio X20都取得了一定的成绩,但它们的接班人,拥有双十属性(10nm+10核心)的Helio X30却遭遇了“难产”和“冷遇”,至本文截稿日也仅有魅族一个手机品牌与其联姻并推出了实际产品(图2)。那么,联发科Helio X30的声势为何不如前辈?而它的实际表现又是如何呢?
在谈及Helio X30之前,我们还是先来简单回顾一下Helio X10和X20的历程吧。
Helio X10的初试啼声
2015年4月,联发科Helio X10(MT6795)面世(图3),并因为一个偶然事件而实现了热卖。这个偶然事件,就是高通同期的旗舰处理器——骁龙810深陷过热的漩涡而导致高端市场的暂时真空。
作为当时的“真八核”(Cortex-A53×8架构),Helio X10凭借最高2.2GHz主频、PowerVR G6200 GPU和包含SmartScreen、120Hz动态显示、超级快速对焦等多媒体技术,再加上满负载时也不容易降频等特性,成功赢得了HTC M9+、魅族MX5、OPPO R7 Plus等爆款手机的青睐。
然而,联发科为了提升市占率,将Helio X10卖给了以小米和乐视为代表的互联网品牌,结果上演了“含泪数钱”的戏码:原本定位于2000元以上中高端市场的Helio X10,却被红米和乐视手机卖到了千元价位……祸不单行,随后Helio X10又爆出了存在Wi-Fi断流的Bug,曦力高端的品牌形象一夜崩塌。
Helio X20的十核之梦
为了实现心中的高端梦,联发科于2016年3月宣布曦力家族的第二代旗舰——Helio X20(MT6797)正式量产(图4),而智能手机处理器也因这颗芯片提前步入了十核时代。
Helio X20最大的特色就是采用了“三丛集”架构:在big.LITTLE的“大核”和“小核”的基础上添加了“中核”的概念,通过三个丛集核心群构成了十个运算核芯,即双核Cortex-A72(大核)+四核高主频Cortex-A53(中核)+四核低主频Cortex-A53(小核),并通过CorePilot 3.0技术实现对三丛集架构的合理调度(图5),还集成了ARM Mail-T880MP4 GPU。
此外,Helio X20整合了ARM CortexM4架构的协处理器芯片和Imagiq图像信号处理器(ISP),再加上硬件级别的护眼功能(MiraVision技术),在规格和功能上足以勉强和同期的骁龙820、三星Exynos 8890以及麒麟950归类入第一梯队阵营。
可惜,Helio X20系列存在一个先天缺陷,那就是它的生产工艺还停留在20nm时代,当十核全开“满血”运行时的功耗和发热量很高,极易触发降频机制。为此,手机厂商们只能在系统层面优化Helio X20多核心的调度机制,减少十核全开的几率和时间,于是才有了“小核有难大核围观”的戏码。
同时,Helio X20系列依旧没能摆脱被红米和乐视贴上千元机标签的宿命,再加上2016年高通骁龙625/652表现优异,逐渐蚕食了原本属于联发科的市场蛋糕,最终导致联发科在很长一段时间无(高端)芯可用的尴尬局面。
Helio X30姗姗来迟
在联发科的计划中,Helio X30(MT6799)原本是应该紧随高通骁龙835的脚步而量产上市的。然而,这款被联发科寄予厚望的2017年度旗舰却遇到了两个严峻问题:
1台积电的10nm工艺良品率较低,而苹果新款iPhone 7s/8(A11处理器)已抢走了其中的绝大部分产能,导致Helio X30很难预期量产;
2Helio X30遭遇了史无前例的冷遇,截至2017年7月前国内除了魅族,没有一家手机厂商有意推出基于這颗芯片打造的手机。
于是,7月26日魅族PRO 7系列的发布就成为了联发科Helio X30的首秀,也是独秀。与Helio X10和X20发布之初多家捧场的局面相比显得无比萧瑟。当然,这些都不是作为消费者的我们所关心的话题。Helio X30性能几何,与时下热门的骁龙835、骁龙660和麒麟960相比孰优孰劣才是核心所在。 浅析Helio X30的特色
和联发科历代Helio X系列处理器相比,Helio X30在规格层面有了非常大的改进(表1)。
工艺的革新
Helio X20最令人诟病之处就是相对落后的20nm工艺无法承载十核满血运行的热情和功耗。因此,联发科为Helio X30找来了时下最先进的10nm半导体工艺(图7)。简单来说,制程的缩小在同等面积芯片内就可以塞入更多的晶体管,提升运算效率的同时甚至可以缩小芯片体积,进而达到降低能耗及增加手机主板可用空间的目的。目前基于10nm工艺设计且量产的处理器只有四款,除了Helio X30就只剩下了苹果A10X、高通骁龙835和三星Exynos8895。
将三丛集进行到底
为了保持对竞争对手在核心数量上的压制,Helio X30依旧采用了三丛集的十核架构(图8),并将其中的大核从Cortex-A72升级到CortexA73,把小核从Cortex-A53换成了Cortex-A35。Cortex-A73拥有更强的运算性能,而Cortex-A35则具备更优秀的省电特性,一升一降之间可以让Helio X30在性能和功耗间取得更理想的平衡关系。
同时,H e l i o X3 0还带来了CorePilot 4.0技术,集低耗能调度算法、自调式温控管理及UX使用者体验监控于一身,能够按照任务的重要性进行优先级排序处理,带来更长的续航时间和更强大的性能。
GPU改换门庭
Helio X30放弃了ARM公版的Mali GPU,而是选择了iPhone专用GPU供应商Imagination旗下的PowerVR 7XTP-MT4,频率可达850MHz,在硬件层面就支持HDR影像技术,能以4K HDR10规格录制高达10000尼特的动态范围影像。从官方的资料来看,相比Helio X20,X30的图形性能可提升2.4倍,同时功耗却降低了60%(图9)。
此外,Helio X30还支持最大8GB的四通道LPDDR4X内存和UFS2.1闪存,在与改进的CPU和GPU搭配之后可以进一步弥补短板,满足手机的流畅运行以及高速读写需求,呈现出更均衡的性能动力。
多媒体性能进一步改进
为了迎合智能手机领域的双摄趋势,Helio X30集成了视像处理器(VPU)和Imagiq 2.0图像信号处理器(14位双ISP),为各种相机功能提供专门的处理平台,具有实时处理任务的能力,但功耗却仅有CPU或GPU的1/10。其中,14位双ISP支持最大双1600万像素摄像头的组合,并支持包括实时景深广角变焦镜头、快速自动曝光及弱光实时降噪在内的各种技术(图10)。
考虑到更大的屏幕已经成为智能手机身上的耗电大户,所以联发科还为Helio X30准备了MiraVision EnergySmart Screen屏幕节能显示技术,它可根据不同的显示内容和环境亮度来智能动态调整屏幕系统参数,并与人眼视觉模型技术搭配,在提升系统功耗效率的同时优化电源能耗比。
网络性能有所提升
为了提升竞争力,联发科为Helio X30准备了最新的全球全模调制解调器,支持三载波聚合(下行速度450MBit/s)和双载波聚合(上行速度150MBit/s),搭配最新的包络追踪模块(ETM 2.0)及TAS 2.0智能天线技术(图11),可以在特定应用环境下显著节省电力。此外,Helio X30还支持最新的蓝牙5.0标准。
实际性能对对碰
接下来就是大家最关心的性能比拼环节了,Helio X30和竞争对手之间的差距有多大?从对比结果来看(表2),Helio X30具备秒杀前辈Helio X27(X20家族的顶配版)的性能,领先高通骁龙660,打平麒麟960,但与骁龙835之间还存在较大的性能差距(主要体现在GPU层面)。
好消息是,Helio X30凭借10nm工艺解决了满载运行时的功耗问题,以《王者荣耀》为例,可以始终流畅运行在高于55fps的帧数上,而且十个核心也能同时协同作战(图12),终结了“一核有难九核围观”的历史。
小結
总的来看,Helio X30的竞争力较Helio X20系列有了明显的提升,但并没有出现让人眼前一亮的质变。虽然它优于骁龙660、媲美麒麟960,但请不要忘记,骁龙660的定位只是中端,很快就会有千元级手机武装这颗芯片了。至于麒麟960,它上市已有大半年,而其接班人麒麟970也将很快与我们见面,这也是一款基于10nm工艺打造的旗舰芯片,其性能预计可以和骁龙835比肩!
而最令Helio X30尴尬的并非性能未超预期,而是遭遇了市场冷遇。唯一的合作伙伴魅族PRO 7的售价高达3380元起(2880元低配版搭载的是Helio P25),而包括小米6、一加5、努比亚Z17和荣耀9/V9在内的搭载骁龙835/麒麟960的竞品的价格却都在3000元以下。在Helio品牌还没能被消费者认可之前,失去了性价比优势的Helio X30将面临极大的竞争压力。
有消息称,联发科为了挽回颓势将暂缓高端市场,重新把目光聚焦在中低端市场上,从而保卫已有的份额。这意味着Helio X30很可能不会有太大的建树,Helio P23、P25、P30才是下半年的热点所在(图13)。
迟来的曦力新芯
在功能手机时期,联发科成就了山寨机的辉煌。然而,毕竟谁也不愿意永远顶着“山寨”的帽子,所以联发科在智能手机时代站稳脚跟后便开始逐渐发力中高端市场,并推出了名为“Helio”(曦力)的全新品牌(图1),试图成为媲美高通骁龙的存在。
分别于2015年和2016年诞生的Helio X10/Helio X20都取得了一定的成绩,但它们的接班人,拥有双十属性(10nm+10核心)的Helio X30却遭遇了“难产”和“冷遇”,至本文截稿日也仅有魅族一个手机品牌与其联姻并推出了实际产品(图2)。那么,联发科Helio X30的声势为何不如前辈?而它的实际表现又是如何呢?
在谈及Helio X30之前,我们还是先来简单回顾一下Helio X10和X20的历程吧。
Helio X10的初试啼声
2015年4月,联发科Helio X10(MT6795)面世(图3),并因为一个偶然事件而实现了热卖。这个偶然事件,就是高通同期的旗舰处理器——骁龙810深陷过热的漩涡而导致高端市场的暂时真空。
作为当时的“真八核”(Cortex-A53×8架构),Helio X10凭借最高2.2GHz主频、PowerVR G6200 GPU和包含SmartScreen、120Hz动态显示、超级快速对焦等多媒体技术,再加上满负载时也不容易降频等特性,成功赢得了HTC M9+、魅族MX5、OPPO R7 Plus等爆款手机的青睐。
然而,联发科为了提升市占率,将Helio X10卖给了以小米和乐视为代表的互联网品牌,结果上演了“含泪数钱”的戏码:原本定位于2000元以上中高端市场的Helio X10,却被红米和乐视手机卖到了千元价位……祸不单行,随后Helio X10又爆出了存在Wi-Fi断流的Bug,曦力高端的品牌形象一夜崩塌。
Helio X20的十核之梦
为了实现心中的高端梦,联发科于2016年3月宣布曦力家族的第二代旗舰——Helio X20(MT6797)正式量产(图4),而智能手机处理器也因这颗芯片提前步入了十核时代。
Helio X20最大的特色就是采用了“三丛集”架构:在big.LITTLE的“大核”和“小核”的基础上添加了“中核”的概念,通过三个丛集核心群构成了十个运算核芯,即双核Cortex-A72(大核)+四核高主频Cortex-A53(中核)+四核低主频Cortex-A53(小核),并通过CorePilot 3.0技术实现对三丛集架构的合理调度(图5),还集成了ARM Mail-T880MP4 GPU。
此外,Helio X20整合了ARM CortexM4架构的协处理器芯片和Imagiq图像信号处理器(ISP),再加上硬件级别的护眼功能(MiraVision技术),在规格和功能上足以勉强和同期的骁龙820、三星Exynos 8890以及麒麟950归类入第一梯队阵营。
可惜,Helio X20系列存在一个先天缺陷,那就是它的生产工艺还停留在20nm时代,当十核全开“满血”运行时的功耗和发热量很高,极易触发降频机制。为此,手机厂商们只能在系统层面优化Helio X20多核心的调度机制,减少十核全开的几率和时间,于是才有了“小核有难大核围观”的戏码。
同时,Helio X20系列依旧没能摆脱被红米和乐视贴上千元机标签的宿命,再加上2016年高通骁龙625/652表现优异,逐渐蚕食了原本属于联发科的市场蛋糕,最终导致联发科在很长一段时间无(高端)芯可用的尴尬局面。
Helio X30姗姗来迟
在联发科的计划中,Helio X30(MT6799)原本是应该紧随高通骁龙835的脚步而量产上市的。然而,这款被联发科寄予厚望的2017年度旗舰却遇到了两个严峻问题:
1台积电的10nm工艺良品率较低,而苹果新款iPhone 7s/8(A11处理器)已抢走了其中的绝大部分产能,导致Helio X30很难预期量产;
2Helio X30遭遇了史无前例的冷遇,截至2017年7月前国内除了魅族,没有一家手机厂商有意推出基于這颗芯片打造的手机。
于是,7月26日魅族PRO 7系列的发布就成为了联发科Helio X30的首秀,也是独秀。与Helio X10和X20发布之初多家捧场的局面相比显得无比萧瑟。当然,这些都不是作为消费者的我们所关心的话题。Helio X30性能几何,与时下热门的骁龙835、骁龙660和麒麟960相比孰优孰劣才是核心所在。 浅析Helio X30的特色
和联发科历代Helio X系列处理器相比,Helio X30在规格层面有了非常大的改进(表1)。
工艺的革新
Helio X20最令人诟病之处就是相对落后的20nm工艺无法承载十核满血运行的热情和功耗。因此,联发科为Helio X30找来了时下最先进的10nm半导体工艺(图7)。简单来说,制程的缩小在同等面积芯片内就可以塞入更多的晶体管,提升运算效率的同时甚至可以缩小芯片体积,进而达到降低能耗及增加手机主板可用空间的目的。目前基于10nm工艺设计且量产的处理器只有四款,除了Helio X30就只剩下了苹果A10X、高通骁龙835和三星Exynos8895。
将三丛集进行到底
为了保持对竞争对手在核心数量上的压制,Helio X30依旧采用了三丛集的十核架构(图8),并将其中的大核从Cortex-A72升级到CortexA73,把小核从Cortex-A53换成了Cortex-A35。Cortex-A73拥有更强的运算性能,而Cortex-A35则具备更优秀的省电特性,一升一降之间可以让Helio X30在性能和功耗间取得更理想的平衡关系。
同时,H e l i o X3 0还带来了CorePilot 4.0技术,集低耗能调度算法、自调式温控管理及UX使用者体验监控于一身,能够按照任务的重要性进行优先级排序处理,带来更长的续航时间和更强大的性能。
GPU改换门庭
Helio X30放弃了ARM公版的Mali GPU,而是选择了iPhone专用GPU供应商Imagination旗下的PowerVR 7XTP-MT4,频率可达850MHz,在硬件层面就支持HDR影像技术,能以4K HDR10规格录制高达10000尼特的动态范围影像。从官方的资料来看,相比Helio X20,X30的图形性能可提升2.4倍,同时功耗却降低了60%(图9)。
此外,Helio X30还支持最大8GB的四通道LPDDR4X内存和UFS2.1闪存,在与改进的CPU和GPU搭配之后可以进一步弥补短板,满足手机的流畅运行以及高速读写需求,呈现出更均衡的性能动力。
多媒体性能进一步改进
为了迎合智能手机领域的双摄趋势,Helio X30集成了视像处理器(VPU)和Imagiq 2.0图像信号处理器(14位双ISP),为各种相机功能提供专门的处理平台,具有实时处理任务的能力,但功耗却仅有CPU或GPU的1/10。其中,14位双ISP支持最大双1600万像素摄像头的组合,并支持包括实时景深广角变焦镜头、快速自动曝光及弱光实时降噪在内的各种技术(图10)。
考虑到更大的屏幕已经成为智能手机身上的耗电大户,所以联发科还为Helio X30准备了MiraVision EnergySmart Screen屏幕节能显示技术,它可根据不同的显示内容和环境亮度来智能动态调整屏幕系统参数,并与人眼视觉模型技术搭配,在提升系统功耗效率的同时优化电源能耗比。
网络性能有所提升
为了提升竞争力,联发科为Helio X30准备了最新的全球全模调制解调器,支持三载波聚合(下行速度450MBit/s)和双载波聚合(上行速度150MBit/s),搭配最新的包络追踪模块(ETM 2.0)及TAS 2.0智能天线技术(图11),可以在特定应用环境下显著节省电力。此外,Helio X30还支持最新的蓝牙5.0标准。
实际性能对对碰
接下来就是大家最关心的性能比拼环节了,Helio X30和竞争对手之间的差距有多大?从对比结果来看(表2),Helio X30具备秒杀前辈Helio X27(X20家族的顶配版)的性能,领先高通骁龙660,打平麒麟960,但与骁龙835之间还存在较大的性能差距(主要体现在GPU层面)。
好消息是,Helio X30凭借10nm工艺解决了满载运行时的功耗问题,以《王者荣耀》为例,可以始终流畅运行在高于55fps的帧数上,而且十个核心也能同时协同作战(图12),终结了“一核有难九核围观”的历史。
小結
总的来看,Helio X30的竞争力较Helio X20系列有了明显的提升,但并没有出现让人眼前一亮的质变。虽然它优于骁龙660、媲美麒麟960,但请不要忘记,骁龙660的定位只是中端,很快就会有千元级手机武装这颗芯片了。至于麒麟960,它上市已有大半年,而其接班人麒麟970也将很快与我们见面,这也是一款基于10nm工艺打造的旗舰芯片,其性能预计可以和骁龙835比肩!
而最令Helio X30尴尬的并非性能未超预期,而是遭遇了市场冷遇。唯一的合作伙伴魅族PRO 7的售价高达3380元起(2880元低配版搭载的是Helio P25),而包括小米6、一加5、努比亚Z17和荣耀9/V9在内的搭载骁龙835/麒麟960的竞品的价格却都在3000元以下。在Helio品牌还没能被消费者认可之前,失去了性价比优势的Helio X30将面临极大的竞争压力。
有消息称,联发科为了挽回颓势将暂缓高端市场,重新把目光聚焦在中低端市场上,从而保卫已有的份额。这意味着Helio X30很可能不会有太大的建树,Helio P23、P25、P30才是下半年的热点所在(图13)。