Qualcomm 高通骁龙820处理器性能体验和综述[三星Galaxy S7 Edge平台]
农步祥 于 2016.05.06 01:57:54 | 源自: | 版权:原创 | 平均/总评分:08.35/242
  • 从移动处理器进入64位ARM-v8A架构以来,智能手机的处理性能和效率和正逐步与X86台式机接近,而由于手机的体积和电池限制对工艺进步的需求比PC平台更为迫切。随着苹果A9、三星Exynos7420等16/14nm FinFET工艺处理器的诞生,移动处理器的整体技术含量已经和英特尔目前最先进的Skylake架构X86处理器持平,发布和上市时间上也几乎同步。在经历了骁龙810的发热和性能无法平衡的尴尬后,高通首款14nm工艺的高级移动处理器性能表现,自然让大家极为期待。原本今天安排的华为P9的语音通话测评,由于样张拍得停不下来,因此将延后至下周发布。

    架构介绍

  • 骁龙820[MSM8996]采用三星14nm FinFET工艺打造,CPU部分高通自主设计的4核心Kryo架构,由一个HP高性能双核和一个LP低功耗双核组成,和ARM的big.LITTLE大小核心技术基本相同,其中HP核心最高运行主频可达2.15GHz,LP主频1.59GHz。不靠堆积核心数量实现高性能似乎才符合高通一贯的风格。

    随着应用热点的变化,新一代高通处理器也不再强调GPU部分的渲染性能,而更多的强调ISP图形和视频处理能力,骁龙820内置的GPU为Adreno530,运行频率624MHz,支持OpenCL 2.0、OpenGL ES 3.1以及最新的图形API Vulkan,支持3:1的Frame Buffer显示纹理压缩,可算是对Android系统显示的硬件级优化,极高的压缩率大幅度降低了高分辨率下CPU的处理负担。全新的Spectra ISP支持最高2500万像素摄像头的图像处理,以及14bit色彩采样,比骁龙810的2000万像素处理能力更高一些。其实手机的ISP性能是远超消费级单反和微单相机的,只是性能优势并不代表设备厂商就能做好,但以Lumia 950XL的摄像头惊人的色彩和动态表现,相信大家对高通的14位ISP的实际能力不会有任何疑问。

    骁龙820支持HDMI2.0,4K分辨率下60fps显示,并具备4K分辨率的HEVC[H.265]视频编解码能力,其中10bit色深HEVC解码播放和4K30FPS的录制能力,即使是近两年没升级的中高端个人电脑都难以企及。骁龙820也注重对VR应用的优化,GearVR应用中甚至可以在游戏的同时以60FPS帧率进行录制,市场上甚至出现了骁龙820处理器的头戴式一体机。不过以纯性能的角度来看,Adreno530的理论性能提升仅有40%,和Tegra X1[内置nVIDIA Maxwell GPU]这类以图形性能见长的移动处理器相比,肯定还是有明显的差距。

    除了强大的图形和视频处理性能,骁龙820的多媒体性能也有了一点进步,Hexagon 680 DSP性能提升,利于在低功耗下协调各类感应器的工作。配套的WCD9335音频CODEC支持了24bit192kHz回放,高通忽然又拿起HiFi当新卖点了,然而原生Android系统并不能正常支持高清音频。 随着目前主流应用越来越复杂,屏幕分辨率也远高于PC的平均水平,手机应用环境对存储和内存的性能需求已经和PC相差无几,骁龙820支持双通道LPDDR4内存以及UFS2.0存储规范,但对于2K级别分辨率屏幕的手机来说,S7E的实际运行内存为3.4GB,系统运行时可用内存约为一半,配合三星系统糟糕的后台管理机制,也只是够用的水平。骁龙820的X12基带支持LTE Cat 12下行/Cat 13上行的速率规范,分别达到600/150mbps。配合QCA9500芯片,可支持至802.11ad的60Gbps速率的无线局域网络[S7E未配备,仅支持802.11ac],当然前提是用户拥有相同规格的无线路由器。

    虽然骁龙820支持QC3.0快速充电,但S7E相对保守,依旧保持着MicroUSB2.0接口以及QC2.0标准,充电电流为1.67A,三星的官方解释是为了保持和GearVR的兼容。

    理论性能测试和使用体验

    在理论测试中,我们仍以GeekBench3、3DMark[Ice Storm Unlimited为主]以及PCMark测试分别给处理器的CPU理论性能,GPU理论性能以及日常应用做参考,对于高端设备再加入GFXBench等高级测试进行参考。

  • 图形单元部分,Adreno530的进步似乎较小,相比骁龙810的Adreno 430,性能仅提升不到20%,对于VR游戏等应用的性能需求,这点进步显然是完全不够的。当然整体来说,理论测试也仅仅是记录其理想成绩,820在连续长时间运行时主频会进一步降低至1.2GHz,目前绝大多数3D手游将帧率限制在30FPS,影响或许较小,但在VR类应用中则需要火力全开至60FPS甚至75FPS以上,以跟上显示器的刷新速率,即使是Mincraft VR这种画面特效相对简单的游戏中,也很难保持平滑流畅帧率。当前移动处理器的性能瓶颈已经不在CPU上,而是GPU及散热。

    而在PCMark上,S7E的表现稍稍落后于vivo Xplay5,初步预计是和主频限制以及存储性能有关,毕竟Xplay5的128GB存储容量和性能都明显高过32GB的S7E。当然随着用户预装的网络应用越来越多,系统性能和速度下降也是必然的,如何有效控制后台程序乱跑才是Android手机最需要解决的问题。

    S7E支持应用分屏显示,这刚好便于我们查看在视频解码播放时CPU资源的占用情况,可以看到在播放1080P分辨率的HEVC编码视频时,CPU资源占用率和运行频率还是比较低的,而同样的视频在i5 3570K的台式机上播放时,处理器占用在25%以上。

    总结

    随着半导体工艺和处理器架构设计水平接近极限,移动平台的处理器已经很难像几年前那样每年性能以翻倍的速度增长了,目前无论是ARM的Cortex-A72或是高通Kryo架构,在手机散热限制下性能已经足够出色,效率也已经基本追平了上一代英特尔X86处理器的水准,而图形性能仍是移动处理器的弱项,相比入门的i5 2500U英特尔核显都有较大差距,也比不上工艺落后一代的Tegra X1,而骁龙820相比已经是目前手机平台拿得出手的最好的处理器了。当然这也可以理解,目前图形单元技术的光栅、向量运算单元等核心科技基本掌握在nVIDIA以及AMD这两家专业图形单元设计厂商手里,门槛相对ARM处理器的开放式架构设计要高出许多,而高性能GPU的功耗相对CPU也要大得多。移动处理器的图形单元厂商具体是什么技术水平?给苹果手机处理器提供图形单元技术授权的PowerVR在15年前就尝试过在PC领域挑战当时的nVIDIA和当时尚未被AMD收购的ATI,答案已经很明确。

    台积电和三星都将在今年底实现10nm工艺芯片的量产,相比之下英特尔的X86则要等到明年第三季度才能出现,移动处理器的发展肯定还远未结束。但如今的商业热门VR或AR,都是对图形性能要求极高的应用,处理器的性能瓶颈相对于图形单元反而不那么明显。当然PC平台上VR应用和游戏对显卡的要求也是极高,基本上已经将占市场份额80%的核显用户完全阻挡在外。

    虽然移动处理器性能已经难以提升,但为什么还是能成为市场热门,每一代高通旗舰处理器都能成为国产手机的宣传热点,连抢“首发”都成为了必要的商业手段?手机生产设计的标准化导致的卖点枯竭,上游厂商单一等因素外[至少已经没有手机厂商有勇气使用Tegra X1],手机价格相对低廉,容易购买也是非常重要的原因。一台Skylake i7处理器的高性能PC的价格相比各品牌的“旗舰”手机价格差距在5~10倍以上,PC使用时间减少,价格昂贵阻止了用户升级电脑的消费欲望,PC DIY正逐渐变成小众的高端消费市场,不考虑各类八心八钻的贵族产品,手机显然要便宜得多。拥有一台技术含量科技水平比家里那坨电脑高得多的智能手机,已经是当代消费者的生活常态。

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    i5 2500u?还是上代的?百度都搜不到!数码多怎么越来越不严谨?以前把睿韵声学DM215说成DM216我几次微博私信数码多得不到任何回复,而且一直不改正!(现在不知道有没有改了),现在又搞了个上代的i5 2500u出来了……数码多,你能认真点吗?
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    发表于2016.08.15 21:14:48
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    发表于2016.08.14 09:30:06
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    发表于2016.07.03 15:00:50
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    发表于2016.06.11 22:09:39
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    114.253.048.***
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    发表于2016.05.23 17:03:44
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    发表于2016.05.21 19:17:09
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    对比下X1和A9X 可以在2K解像度上轻松60FPS,还不会三分锺就降频
    发表于2016.05.19 13:15:25
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    183.011.170.***
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    发表于2016.05.18 21:11:16
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    211.136.***.***
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    即使同样的CPU跑SPEC2000之类的测试,不同操作系统和编译器的影响也很大
    发表于2016.05.16 10:47:22
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    120.192.179.***
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    发表于2016.05.15 09:43:20
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    发表于2016.05.14 12:48:56
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    175.043.***.***
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    话说电脑上也有bit lock er、WinRAR加密之类的需求呢
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    发表于2016.05.11 20:54:31
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    116.021.***.***
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    文章没说发热问题?相对三星自己的cpu,这一代差距怎样?
    发表于2016.05.09 20:53:07
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    058.038.144.***
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    发表于2016.05.08 21:41:02
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    106.006.106.***
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    发表于2016.05.08 19:41:36
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