高通888细节：第三代5G基带 & 5nm Cortex-X1核心

三银

高通今日发布了新的骁龙 888 SoC和平台，888这个数字不仅仅用于营销目的，因为它在中文中代表财富和运气，而且新的SoC具有实质性的重大改变，使其与过去的改进区分开来。

骁龙888首次采用了Cortex-X1 CPU内核作为其性能引擎、全新的Cortex-A78内核以提高效率、GPU性能大幅提升+35%、全新的DSP/NPU IP从头开始设计、三摄像头ISP、集成5G调制解调器，所有这些都在一个新的5纳米工艺节点上制造，骁龙888触及并更新了SoC设计的几乎每一个部分，在性能和功能上进行了显著的提升。要介绍的内容很多，所以让我们逐一介绍一下细节：




今年高通将回归全集成的调制解调器设计。新的X60调制解调器是该公司的第三代5G设计，并在载波聚合和5G频段互操作性方面带来了新的功能。对于智能手机厂商来说，这意味着更高的能效、更低的平台成本以及更低的印刷电路板复杂性。

2020年是5G成为设备供应商主要产品的一年，基本上每个人都将新标准引入其旗舰产品甚至中端设备。新的X60调制解调器将通过在频段支持方面为网络运营商提供更大的灵活性，进一步丰富5G体验。



在2020年，mmWave是5G的一个颇具争议的方面，因为网络部署非常稀少且仅限于美国城市，用户报告接收点参差不齐，对电池寿命影响更大。mmWave网络扩展正在稳步进行，高通公司表示，新的晓龙888完全解决了有关mmWave使用的电源效率问题。希望在2021年mmWave对用户来说会变得更加有用和实用。

新的x60调制解调器支持FDD(频分双工，上传和下载之间的专用频带)和TDD(时分双工，上传和下载在同一频带)之间的载波聚合功能，这意味着网络运营商将能够混合并将更多可用的Sub-6GHz频谱匹配在一起，以提供更大的带宽。

DSS，即动态频谱共享，也将是一项关键技术，使网络运营商能够根据有机的LTE/5G用户需求，将现有的LTE频段动态迁移到5G NR，这意味着不需要为每种技术划分频谱，所以在最初的几年里这两种类型的用户有了更多实际可用的带宽，并且支持消费者切换到5G手机。

三星5nm / 5LPE制造新款晓龙888正在从7纳米过渡到5纳米，新设计不仅在工艺上进行了转变，而且还在进行代工制造。高通公司与台积电合作开发了7纳米的晓龙 855和晓龙865之后，现在又改用三星5nm。

今年选择将旗舰SoC切换回三星制程的选择似乎是对新制程节点的信心之选-否则，高通公司可能不会进行这种切换。与7LPP相比，三星承诺在相同性能下的功耗降低20%，在相同功率下的性能提高10%。这些数字将如何转化为新的晓龙 888的实际改进尚待观察。

代工转换的另一个理由可能是生产能力。由于苹果公司的A14和M1吞噬了TSMC的5纳米早期产能，今年高通公司可能会将三星的5LPE视为更安全的选择。
由Cortex-X1和Cortex-A78 CPU供电骁龙888是第一款由ARM新的Cortex X1和Cortex A78 CPU IP驱动的公开发布的SOC。Cortex X1是ARM推出的新一代IP CPU中的第一款，专注于以较低的能效为代价实现性能最大化，Cortex A78是同一代设计，也仍优先考虑性能、功率和面积之间的平衡。

根据ARM的数据，新的X1内核承诺在IPC上比上一代Cortex-A77提升30%以上，上一代Cortex-A77也部署在骁龙865上。高通宣称比骁龙865提升了25%，但这可能是因为与ARM自己的内部数据相比，新款骁龙888的配置略有不同。

S888在这一代中继续使用1 + 3 + 4 CPU设置，最大的区别在于，新的1 + 3大内核实际上使用的是不同的微体系结构，而不是使用相同的CPU IP和不同的物理实现。
高通公司喜欢称之为“顶级”性能核心的是新的Cortex X1设计，锁定频率与骁龙865的优质核心相同，频率为2.84 GHz。新内核配置了最大1MB的二级缓存。

在我们介绍新芯片的过程中，让我印象深刻的是，新设计的锁定频率根本不是很激进。与同样频率的骁龙865相比，高通的性能提升了25%。与锁定在3.09 GHz的骁龙865+相比，这一性能优势应该会减少到只有13%。

由于新的S888继续为CPU群集使用4MB的L3缓存，因此高通的25%的代增长也低于Arm宣称的30%，而Arm设想的带有新X1内核的高端5nm SoC的Arm预计为8MB配置。高通公司向我们解释说，这只是成本，实施工作和更高的缓存配置设计收益递减之间的平衡。

这一切意味着，如果三星的下一代Exynos SoC在锁定频率或缓存配置方面更具侵略性，那么明年Snapdragon 888很有可能不会夺得Android CPU性能冠军。

高性能X1内核与三个锁定频率高达2.4GHz的Cortex-A78内核结合在一起，可以用作大多数计算任务的日常主力CPU。在缓存方面，新内核的二级L2从256KB增加到512KB。

我感兴趣的一个方面是，新设计是否仍继续使高通公司选择将所有大内核安装在一个电压平面上，奇怪的是，新的骁龙888似乎也是如此。X1和A78内核可以以不同的频率运行，它们在任何时候都由任一工作频率的最小电压供电。高通公司解释说，这仍然是围绕电源传输系统设计复杂性的实际选择，尤其是提到X1内核可以利用较大共享电源板上增加的电容。尽管这对于Snapdragon 855和865效果很好鉴于新X1内核的性能和动态范围有所提高，如果该公司不会因为降低电源设计成本而将进一步的性能或效率提升留在桌面上。看到其他SoC供应商如何解决其X1实施将很有趣。

最后我想说的是，大的核心再一次伴随着四个Cortex-A55核心。今年，该公司再次将其频率定为1.8 GHz，这使其成为第四代SOC，其基本可识别的小内核配置，这有点令人失望。高通在这里不能做太多事情，因为需要一个新的小核CPU IP，继续等2021年的新旗舰吧。

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