本月初,高通公司在年度Snapdragon峰會上正式發(fā)布了兩種新的驍龍芯片,分別是驍龍865和驍龍765。驍龍865和驍龍765在性能和功能方面帶來許多新的升級。當(dāng)然,作為高通年度旗艦芯片,預(yù)計2020年絕大多數(shù)旗艦手機上都將會采用驍龍865處理器。
解讀驍龍865的技術(shù)升級
作為驍龍855的繼承者,驍龍865代表了高通公司最新旗艦級的芯片組,提供了最新的IP和技術(shù)。
在CPU方面,高通公司集成了Arm最新的Cortex-A77 CPU內(nèi)核,取代了去年基于A76的IP。由于今年高通決定不對IP進(jìn)行任何微體系結(jié)構(gòu)更改,因此與基于Kryo 485/A76的半定制CPU相比,在設(shè)計上有一些不同之處,而驍龍865中的新A77代表了Arm提供的默認(rèn)IP配置。
驍龍865時鐘頻率和核心緩存配置沒有改變——仍然有一個“主”A77 CPU內(nèi)核,主頻為2.84GHz,擁有512KB的緩存;同時,擁有三個2.42GHz 的內(nèi)核, 緩存為256KB。除此之外,剩余的四個小內(nèi)核仍然采用A55,擁有 1.8GHz時鐘頻率。最后,高通公司還將L3緩存從2MB增到4MB??偟膩碚f,高通公司宣稱CPU方面具備25%的性能提升,但從參數(shù)來看也僅僅來自于新A77內(nèi)核的IPC增加。
GPU方面,高通驍龍865采用了更新設(shè)計的Adreno 650,將ALU和像素渲染單元增加了50%。高通表示其性能將至少提升25%,并能夠以更低的頻率運行最新內(nèi)容。此外,高通還公布了芯片上所有計算塊的15個最高吞吐量,預(yù)計新的Tensor核心大約占這個數(shù)字的10個最高吞吐量。
總體來看,高通驍龍865是一款非常不錯的芯片,帶來了許多新的改進(jìn),特別是5G連接和新的攝像頭功能方面,將成為芯片的核心關(guān)鍵所在。接下來,我們看一下高通驍龍865的第一個測試結(jié)果和分析。
采用LPDDR5內(nèi)存控制器來降低內(nèi)存延遲
高通新發(fā)布的驍龍芯片最大的變化之一是集成了一個新的混合LPDDR5和LPDDR4X內(nèi)存控制器。在我們測試過的QRD865設(shè)備上,配備了新的LP5標(biāo)準(zhǔn)。雖然高通公司淡化了LP5本身的重要性,但新標(biāo)準(zhǔn)確實帶來了更高的內(nèi)存速度,提供了更好的帶寬。
之前,高通公司聲稱他們更專注于改進(jìn)其內(nèi)存控制器,因此在新的芯片上我們終于看到高通解決了過去兩代芯片所表現(xiàn)出的一些弱點:內(nèi)存延遲。
雖然新一代的芯片在能效上會有更好的表現(xiàn),但實際效果來看并不是特別突出。
此前,我們曾批評高通公司的驍龍845和驍龍855的內(nèi)存延遲相當(dāng)糟糕——自從高通公司將其系統(tǒng)級緩存體系結(jié)構(gòu)引入設(shè)計以來,內(nèi)存子系統(tǒng)的這一方面已經(jīng)出現(xiàn)了一些相當(dāng)平庸的特點。關(guān)于到底對性能有多大影響,有很多爭論,高通公司自然會淡化這些差異。Arm通常會注意到,DRAM的每5ns延遲有1%的性能差異,如果差異很大,則可以總結(jié)為明顯的差異。
通過上圖對兩個延遲圖表的對比不難發(fā)現(xiàn),首先彈出的是新的芯片的雙倍L3緩存。需要注意的是,上圖可以看到仍然有某種邏輯分區(qū)在進(jìn)行,由此推測512KB的緩存可能專用于小核心,因為隨機訪問延遲開始上升,驍龍855為1.5MB,驍龍865為3.5MB。
在更深層的記憶區(qū)域,我們看到了一些非常大的延遲變化。高通公司已經(jīng)能夠在完全隨機訪問測試中減少約35納秒,我們預(yù)計芯片的結(jié)構(gòu)延遲目前已經(jīng)下降到約109納秒,比前一代芯片提高了20納秒。雖然,這是一個非常好的改進(jìn),但它仍略落后于海思、蘋果和三星的設(shè)計。因此,盡管高通在其存儲子系統(tǒng)方面仍然排在最后一名,但它們之間的差距已經(jīng)大大縮小。
此外,在DRAM領(lǐng)域的測試結(jié)果中,非常有趣的是TLB+CLR測試行為,這個測試總是在一個頁面中的同一個緩存線跨不同的緩存線,強制替換緩存線。奇怪的是,驍龍865在這里的行為與驍龍855非常不同。結(jié)果顯示,在4MB~32MB之間有一個單獨的“步驟”。這個結(jié)果更像是測試的一個偽制品,只是每頁只命中一個緩存線,而不是芯片實際上有某種32MB的隱藏緩存。
通過測試,我們認(rèn)為高通公司在內(nèi)存控制器級別對緩存線替換策略進(jìn)行了某種優(yōu)化,而測試命中的DRAM實際上位于SLC緩存上。這是一個非常有趣的結(jié)果,到目前為止這是第一個也是唯一一個表現(xiàn)出這種行為的芯片組。如果確實是SLC,則延遲將下降到大約25-35ns,不一致的延遲可能是專用于四個內(nèi)存控制器的四個緩存片的結(jié)果。
總結(jié):高通公司今年似乎對內(nèi)存子系統(tǒng)做了相當(dāng)大的改變,我們期待看到更多的對性能所帶來的影響。
(正文已結(jié)束)
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