蘋果、華為、三星還有高通，均先後發布了自家的手機晶片，在7nm製程工藝停留兩年的智慧手機，也即將在2021年翻篇，進入到5nm時代。
新一輪的晶片大戰，就此打響。但在談論這些晶片時，我們能說的、顯然不僅止於跑分。
晶片性能為何而生？
比起大幅提升CPU∕GPU性能，功耗優化以及效率平衡，是現在晶片廠商更重視的內容。
這與智慧手機的發展趨勢有關。如今一台21,000元和一台9,000元的手機，在使用網頁瀏覽、社群平台以及影片等程式時都綽綽有餘，在使用體驗上不會有明顯區別。
即使是有差異的部分，也僅限於跑分軟體裡的數字而已。
手機的性能已經不重要了嗎？當它的平均水準，已經能滿足絕大部分人的使用需求時，晶片廠商繼續死磕製程工藝，追求每年15-30%的升幅，意義又在哪裡？
是否有意義，終究還是要看實際的使用場景。
舉出一個實際案例：今年下半年出現的手遊《原神》。截至目前，想要在手機端以最高畫質、60幀暢玩這款遊戲依舊存在著難度，哪怕是搭載了最新A14晶片的iPhone 12系列，在複雜的場景之下，仍然會有掉幀的情況。
這是一個特別的情況，畢竟在過去一直被當作參考標準的《王者榮耀》、《和平精英》，這兩款遊戲在旗艦機運行時都是沒什麼壓力的。但是，《原神》也有其特殊性。除了更加優秀的畫質之外，更重要的原因在於它橫跨PC、主機和手機三大平台的開發背景。
雖說不同平台的渲染管線不同，但開發商為了確保一致性，不少3D圖形技術以及特效都是共通的，這些技術放在PC、主機上很常見，但交由手機來完成，將帶來新一輪的性能壓榨。
所以我們能看到，就算是手遊《原神》採取了降分辨率、刪除大量建模及特效的做法，以確保30幀的基本流暢度，但最終的性能表現依舊不好，並且很容易出現過熱的現象。這既有客戶本身的優化原因，但另一方面來看，也證明手機晶片的性能仍有成長空間。
另外，《原神》採取的「 一次開發、多端部署 」思路，同樣是現在程式開發的一種新趨勢——如今Apple Arcade上的所有遊戲都是這麼做的，假如手機裝置不想成為「拖後腿」的那一個，自然也需要它承載一些桌機的圖形技術。
程式軟體需要更好的體驗，反倒逼硬體升級，這其實也是我們樂於看到的結果。在晶片上，今年不管是華為麒麟9000亦或是高通驍龍888，也都選擇在GPU性能上做了較大的提升，相信對於今後手機裝置的遊戲體驗，也是一種有力的推動。
新重心！AI每秒浮點運算次數
AI、機器學習、人工智慧網路，是現在晶片廠商非常喜歡提及的領域。蘋果A14也好，或是高通驍龍888、華為麒麟9000，都已經擁有了獨立的AI晶片。此外這部分的性能提升，在過去這兩年裡也相當可觀。
拿蘋果A14的神經網路引擎來說，它的核心數從前代的8個提升至16個，峰值每秒浮點運算次數翻倍至11 TOPS，而驍龍888在AI每秒浮點運算次數上更是達到了26 TOPS，每瓦特性能較前代平台提升高達至3倍。
這種倍數級的提升，和數年前智慧手機剛誕生時，CPU∕GPU性能大躍進情況十分相似。時過境遷，作為新前沿技術的人工智慧，如今也開始享受到這種突飛猛進的紅利。
但極高的每秒浮點運算次數代表了什麼？又會讓我們的手機發生怎樣的變化？大部分用戶不了解，手機廠商也很難給出一些場景化的東西，這是之前一直存在的困擾。
今年蘋果在A14上其實給了不少通俗的案例。拿iPhone來說，圖像合成算法、相簿自動分類以及電源管理系統，很多我們察覺不到的後端處理，其實都會有機器學習技術的參與。
更具體去說的話，手機攝影算是目前對AI的依賴較高，我們也感知較強的部分。比如Google經常說的「運算攝影」，蘋果的「Deep Fusion」合成技術，以及華為用NPU晶片來做影片渲染等，都是由AI晶片和ISP圖像傳感器協助達成的，已經是很成熟的程式應用。
而從人機互動的角度來看，一些程式會用上手勢追蹤、語意識別等，也都會倚重AI晶片提供的每秒浮點運算次數。尤其是在運行特定AI算法的效率上，一顆專用的AI晶片，確實會比直接調用CPU、GPU 來得有效得多。
5G的續航，是時候該解決了
我們追求製程工藝的進步，某種程度上也是在達成新的功耗平衡。5G、高刷新率，這兩個特性在過去一年裡成為了Android旗艦機的「標配」，提升了我們的手機體驗，但別忘了，它們也是兩個耗電大戶。
之前在評測iPhone 12系列時就發現，在電池容量略微縮水，以及X55基頻外掛的狀態下，就算A14採用了更先進的工藝，這部分製程紅利仍然會被5G網路的高耗電給抵消掉，最終蘋果也不得不放棄使用高刷新率。
若是想要高刷新率，也想要5G呢？眾多Android手機廠商的做法並沒有什麼特別：做大電池，這仍然是改善續航最簡單直接的手段，4,000毫安並不嫌多，4,500毫安才管用。
今年的高通驍龍888晶片讓我們看到了一些好的轉變。歷經了兩代驍龍晶片後，高通終於選擇將最新的X60基頻封裝到整個Soc中，而不再像之前的865、855一樣，以外掛的方式存在。
這對於手機內部空間利用率的提升是很明顯的。相對來說，外掛信號確實會遇到成本更高、功耗更高的情況，但最尷尬的還是佔據了一塊本可以省去的手機空間。以目前智慧手機寸土寸金的情況來看，過去這兩年高通晶片的外掛基頻，也一直是很多手機廠商的痛點。
此外，X60基頻本身工藝的進步，也能降低續航、發熱，進而讓智慧手機獲得更好的持續性能釋放時間。
代工廠之間的角力之爭
現在的晶片業，蘋果、高通、華為和三星都只是負責設計，要想把它們規模化地造出來，台積電和三星依然是背後的支柱。
據多方報導得知，本次高通將驍龍888晶片交給了三星生產，而不再是前兩代的台積電。原因之一是產能，據悉目前台積電絕大部分5nm產線都被蘋果的A14和M1兩顆晶片包圓，高通為保穩定量產，所以投奔了三星。
不過，三星自家的Exynos晶片最近也有不少動作。11月，三星就高調公佈了最新的Exynos 1,080晶片，同樣是基於5nm製程設計，到明年應該也會有不少搭載Exynos 晶片的中國手機出現，並與其它高通、聯發科晶片的設備展開競爭。
當然，高通的新選擇或許也有工藝層面的考慮，畢竟即便是同等製程下，不同代工方下的電晶體密度和工藝仍有不同。交由三星代工的驍龍888，能否讓明年的高通旗艦在性能上與iPhone 12硬碰硬，相較於華為麒麟9000等其他5nm晶片，又會有哪些新的競爭力？這些都是之後需要解答的。
總而言之，即便手機晶片是隱藏在內部的產物，但它依舊是驅動一切的核心，至於性能，未來也不再是唯一重要的衡量指標，越來越多的新技術，注定會讓手機晶片本身變得更為多元化。
責任編輯：文潔琳、蕭閔云
本文授權轉載自：愛范兒
