2023-11-08 11:20
又到了每年底手机旗舰 SoC 亮相的重要时刻，近几年风头正盛的联发科技拿出的最新旗舰产品说尊龙人生就是博天玑 9300，采用了独特的全大核 CPU 架构，让人有些意外，全大核架构实现了性能提升 40%，功耗节省 33%。
全大核 CPU 架构之外，天玑 9300 的另一大亮点就是 AI，在终端侧运行 10 亿、70 亿、130 亿、最高可达 330 亿参数的 AI 大语言模型。
GPU 的升级性能相比上代有 46% 的提升，有第二代硬件光线追踪引擎。
联发科技最新的台积电第三代 4nm，集成 227 亿晶体管的天玑 9300，首发将是 vivo X100 系列手机，OPPO Find X7 系列手机也会率先搭载。
勇闯 CPU 全大核时代
从大小核的设计转变为全大核的设计是一个有趣的变化。
手机业界提出大小核的设计，是为了兼顾性能和功耗的平衡，让大核满足高性能的需求，小核高能效完成任务，此后还进一步演化出了分工更为明确的超大核 + 大核 + 小核的 CPU 架构。
从这个角度来说，全大核是反其道而行之。
MediaTek 资深副总经理暨无线通信事业部总经理徐敬全是这样解释全大核设计的原因，" 现代 APP 设计复杂，运算需求超过以往，为了迎接现代和未来与日俱增的移动计算力需求，开创性设计了天玑 9300 的全大核 CPU 架构。"
这是从应用维度的解释，从技术维度联发科技也解释了这种做法的合理性。
联发科技无线通信事业部产品规划总监张耿豪表示，进入先进制程时代，漏电电流的增大无可避免，导致过去芯片上节能的小核在功耗表现上并没有比大核好多少。这个问题会在后续的发展中越来越严重，这也是促使联发科技在天玑 9300 上砍掉 CPU 上的 " 小核 "，通过打造更强，更高效地完成任务的 " 全大核 " 处理器的重要原因。
天玑 9300 的 CPU 架构是 1 个 3.25GHz 的 Cortex-X4 核心 + 3 个 2.85GHz 的 Cortex-X4 核心 + 4 个 2.0GHz 的 Cortex-A720 核心。
天玑 9300 CPU 架构
与联发科技上一代天玑 9200 的一个 3.05GHz 的 Cortex-X3 核心 +3 个 2.85GHz 的 A715 核心 +4 个 1.8GHz 的 A510 核心相比，这种变化显而易见。
天玑 9200 CPU 架构
" 全大核架构虽然是一个革新，但也不是完全从零到有。因为另一家手机芯片大厂苹果之前就有相似的概念，其 A 系列芯片的小核虽然也叫‘小’，但事实上它并不小，而是比一些安卓芯片的的大核还要再大一点。" 张耿豪进一步解释。
全大核的设计可以带来大幅性能提升，实验室实测数据，天玑 9300 在 Geekbench 6 中的 CPU 多核性能跑分在 7500-8000 分左右，超越了今年苹果发布的 A17 Pro 以及高通最近发布的第三代骁龙 8。
按照常规理解，性能高会带来非常大的功耗挑战，但联发科给出的数据给人惊喜，在日常使用场景中，天玑 9300 的功耗降低了最高 30%，在日常浏览、短视频类应用中功耗也降低了 10% 左右。
对于如何做到全大核高性能低功耗，徐敬全在发布会上的解释是迅速启动和休眠大核。
这背后采用的是 CPU 处理器执行中的乱序执行 ( out-of-order ) ，乱序执行就是 CPU 在执行指令的时候不按程序指定的顺序执行，能够带来的好处是减少阻塞，提升处理器的执行效率，但对外表现的行为还是和顺序执行的处理器一样，能效更高。
" 这不是一个简单的事情。" 张耿豪说，" 这必须要把端到端、硬件到软件到系统都串在一起。其中很多很深度的事情底层甚至需要跟所有的生态链一起去完成。为此，联发科正在联手上游的合作伙伴谷歌，针对 8 大核的架构，在安卓 AOSP 上面调优。"
对于全大核的设计，很难仅仅凭借联发科技给出的评测数据就判断这是一个正确且有效的突破，我们需要等待搭载天玑 9300 的手机上市之后的表现再下结论。
并且即便走在正确的道路，也会面临很多困难，这是需要端到端的优化，对联发科技来说是更大的挑战。
vivo 在天玑 9300 发布会上对全大核 CPU 架构的支持态度多少增加了一些对于这种架构革新的信心。
押注端侧生成式 AI 时代
天玑 9300 的众多升级中，与全大核 CPU 一样亮眼的是端侧大模型。为了满足大模型时代的需求，天玑 9300 搭载的联发科技第七代 APU 790 整数运算和浮点运算性能是上一代的 2 倍，功耗降低了 45%。
徐敬全介绍，APU 790 是专门为生成式 AI 设计，其内置硬件级生成式 AI 引擎，边缘 AI 计算性能和安全性均有提升，还专门针对常用的 Transformer 模型进行了算子加速，处理速度是上一代的 8 倍，可以在 1 秒内完成常见的 AI 文生图功能。
同时，为了解决 AI 计算中的内存占用问题，联发科技研发了混合精度 INT4 量化技术，结合自研的内存硬件压缩技术 NeuroPilot Compression，提升了内存带宽的利用效率，同时减少了 AI 大模型对终端内存的占用，让手机可以更顺畅地跑各类生成式 AI 应用，支持终端运行 10 亿、70 亿、130 亿、最高可达 330 亿参数的 AI 大语言模型。
另外，APU 790 还支持生成式 AI 模型端侧 " 技能扩充 " 技术 NeuroPilot Fusion，可以基于基础大模型持续在端侧进行低秩自适应（LoRA，Low-Rank Adaptation）融合，让基础大模型更加全面的能力。
这些技术特性足以看出联发科技对于端侧生成式 AI 技术的重视，但 AI 的繁荣也需要丰富的额软件生态。
"MediaTek 的 AI 开发平台 NeuroPilot 构建了丰富的 AI 生态，支持 Android、Meta Llama 2、百度文心一言大模型、百川智能百川大模型等前沿主流 AI 大模型，完整的工具链助力开发者在端侧快速且高效地部署多模态生成式 AI 应用，为用户提供文字、图像、音乐等终端侧生成式 AI 创新体验。" 徐敬全表示。
联发科技在天玑 9300 的发布会现场展示了与合作伙伴合作的众多 AI 应用，包括生成式 AI 图生 GIF 动图表情包，手机端运行 Stable Diffusion 文生图。
雷峰网了解到，联发科技展示的 Stable Diffusion 文生图的大小是 512 × 512 的分辨率，至于时间联发科技员工只是表示小于 1 秒是关键的时间，但因为在不同的模式下生成图片的精细度时间不同，没有强调极限时间。
GPU 支持光线追踪，但普及尚需时日
除了全大核 CPU 和 NPU 的升级，天玑 9300 其它方面的升级略显常规。
虽然天玑 9300 的 GPU 采用了 12 核 GPU Immortalis-G720，与上一代相比，峰值性能提升 46%，相同性能下功耗节省 40%。并且在联发科技第二代硬件光线追踪引擎的支持下，能够支持 60FPS 高流畅度的光线追踪，并带来游戏主机级的全局光照特效。
但 PC 端和游戏主机的光线追踪都还没有普及，在手机端普及的挑战更大，普通游戏玩家短期内不容易感受到巨大的变化。
不过联发科还是在推动移动端光线追踪 GPU 技术的发展和普及，和大量的合作伙伴合作。
联发科技特有的 MAGT 游戏自适应调控技术升级为 " 星速引擎 "，不仅与游戏应用广泛合作，还将拓展更多类型应用的生态合作。
其它升级
ISP：天玑 9300 的 ISP 影像处理器 Imagiq 990，支持 AI 语义分割视频引擎，可进行 16 层的图像语义分割，对捕捉到的画面色彩、纹理、噪点以及亮度进行实时逐帧优化，使得视频录制的画面更明亮、锐利且细节更丰富。
移动显示：天玑 9300 集成了 MediaTek MiraVision 990 移动显示处理器，支持 180Hz WQHD 和 120Hz 4K 显示，以及折叠屏形态的终端设备双屏显示。
音频降噪：支持 3 个麦克风高动态录音降噪，全方向的高动态收音能力，加上先进的噪声分离技术，可以有效过滤风噪等环境噪音，提供更加纯净的 HDR 立体声录音体验。
无线连接：天玑 9300 支持 Wi-Fi 7，最高理论峰值速率可达 6.5Gbps，同时搭载 MediaTek 特有的 Wi-Fi 7 增强技术，借助 MediaTek Xtra Range2.0 技术，Wi-Fi 7 的室内覆盖可增加 4.5 米，并大幅提升设备间的数据传输速度。天玑 9300 最高可支持 3 个蓝牙天线，特有双路蓝牙闪连技术，带来超低时延的蓝牙音频体验。
5G 通信：集成 5G 调制解调器，支持 Sub-6GHz 四载波聚合（4CC-CA）和多制式双卡双通，搭载 MediaTek 5G UltraSave 3.0+ 省电技术，可大幅降低 5G 通信功耗。天玑 9300 将 5G 与 AI 融合，支持情境感知功能。
数据安全：天玑 9300 集成双安全芯片。
内存支持：率先支持 LPDDR5T 9600Mbps 内存。
