下一代移动处理器的竞争愈演愈烈

下一代移动处理器的竞争如火如荼。苹果、华为和高通都发布了他们最新的旗舰级芯片组，清一色采用前沿的5nm制程。

在接下来的几个月里，由苹果A14 Bionic、华为麒麟9000和高通骁龙888驱动的高端智能手机将展开激烈竞争。这三家公司都表示自家芯片有非常强的优势，即提高性能、能效和增强机器学习能力。

同时，我们也在期待三星Exynos 1080的高端产品，以及联发科在2021年可能会推出的任何产品。但现在，我们将专注于2020年最后一个季度三大巨头发布的芯片。所以，让我们深入了解一下这些下一代处理器之间的异同。

下一代处理器芯片的对决

尽管所有芯片都是基于5nm制程，但这些芯片却有着天壤之别。内部处理组件之间存在主要差异。苹果的A14提供了自己定制的大小核，它们被称为Firestorm和Icestorm。与此同时，高通和华为海思使用了Arm现有零部件。不过，骁龙888得益于较新的高端Cortex-X1和Cortex-A78，而华为使用的是上一代的Cortex-A77。

在单核CPU领域，苹果已经连续几代保持着相对于Android芯片组竞争对手的领先优势。A14比A13进一步提高了21%。与此同时，高通声称这一代芯片的CPU性能比骁龙865提高了25%，而麒麟9000声称比高通旧版芯片的Plus版本高出10%。

从表面上看，苹果在单核处理器方面仍将处于领先地位。高通或许能够稍稍缩小这一差距，但2021年的安卓手机在这一指标上仍将落后一些。华为的核心也落后了一些。然而，在多核方面，高通和华为芯片采用的三集群配置可能会使它们保持高度竞争力。它甚至可能在能耗和电池寿命方面胜出。当然，只有完整的测试才能说明问题。

苹果看起来将保留CPU性能优势，但你无法从大多数应用中看出这一点。GPU可能竞争优势并不大。

今年，图形和游戏性能的竞争可能会更加激烈。苹果公司自己的估计显示，与A13相比，它的图形性能只提高了不到8%。我们的初始基准一致认为，这也是改进最少的领域。另一方面，高通承诺使用骁龙888将大幅提升35%的图形性能。假设这一数字在真实游戏中也能保持，它肯定会缩小与苹果的差距，甚至可能超过苹果在图形领域的领先地位。华为还声称，这一代的GPU取得了重大进展，比去年的骁龙865 Plus高出了52%。我们也只能从这些官方说辞中判断，但还没有看到这些结果在基准中实现。

当然，我们必须运行大量的基准测试并记录实际的帧率比较，才能知道哪种芯片对游戏来说是最好的。但2020-2021年将是我们所见过的游戏表现最具竞争力的一代。对于一个手机玩家来说，这无疑是一个激动人心的时刻。

骁龙888 vs 竞争对手

我们要到明年才能拿到搭载骁龙888的智能手机，但iPhone 12和华为Mate 40系列已经展示了5nm芯片组的能力。我已经在内部的基准测试中运行了这两个程序，以获得一些有价值的对比数据。我还根据高通的性能预测以及Snapdragon 865的现有结果推断了Snapdragon 888目标。

显然，华为的芯片组展示了不错的提升。麒麟990迟缓的GPU性能已经在麒麟9000的ArmMali-G78得到修复。即便如此，在这个基准测试中，该芯片组仍只能勉强与当前的骁龙865竞争。尽管该芯片在CPU和混合工作负载结果上得分稍高。尽管如此，图形性能的改善仍是华为旗舰手机的一大推动力。

第一个5nm性能皇冠可能会是苹果或高通，除非三星为我们准备了特别的东西。如果高通的CPU和GPU提升预测是真实的话，骁龙888将超过苹果的A14， A14是目前在我们不同工作负载基准测试中最快的移动芯片。然而，我们倾向于在实际的手机中看到一些变化，所以对这一预测持保留态度。不管怎样，这两种处理器的性能峰值很可能将在2021年初到来。

不止于CPU、GPU

传统的CPU/GPU模式现在越来越过时了。内存速度、图像处理、机器学习和其他硬件芯片正在对设备性能、性能和电池寿命产生越来越重要的影响。

例如，骁龙888和麒麟9000设备对LPDDR5的支持不仅比LPDDR4X快，而且提供更低的功耗模式，能耗比上一代低30%。这有利于电池寿命，有助于多任务处理和游戏性能。

AI芯片已经成为过去几年的主导。

苹果A14能提供11TOPS算力，比A13的6位提升了83%。高通的骁龙888号称达到26TOPS算力。与Snapdragon865的15TOPS算力相比，提高了75%。至少是在纸面上。华为还声称，通过NPU，其人工智能处理能力的性能优于高通的骁龙865。尽管你可以随意理解这些数字，但与前几代人相比，这三代人在人工智能方面都取得了显著进步。机器学习将会继续存在，并且是这一代处理器中值得注意的改进。

图像处理能力对智能手机来说同样重要。在支持多摄像头，多帧图像处理，和增强的视频捕捉能力中发挥了作用，打造一流的摄像头手机。例如，骁龙888和麒麟9000支持多曝光HDR视频、目标分割和增强的降噪技术。高通现在还支持10位HEIF图像和同时三镜头处理。同时，Apple的A14 Bionic引入了ProRAW编辑和60fps的杜比视界视频，以及类似的处理性能提升。

三大玩家都提供改进的摄影功能。然而，我认为高通和华为在处理选择上略微领先。虽然苹果也有非常强大的图像质量处理能力。最终，图片质量是最重要的最终结果。这同样取决于智能手机的传感器和镜头硬件。不用说，苹果、华为和高通的手机在2021年都能拍出很好的照片。

集成的5G基带对Android手机来说是一个胜利

网络是旗舰级产品的另一个关键战场。这里的一个关键区别是，苹果A14 Bionic使用外挂调制解调器的方式。骁龙888和麒麟9000都配备了集成式调制解调器，以提高能效和更小的尺寸。

iPhone 12系列内置的A14配备了更老的高通骁龙X55 5G调制解调器。另一方面，骁龙888内置的骁龙X60调制解调器，引入了5G VoNR。它具有跨6GHz以下和mmWave技术的增强的载波聚合功能，可实现更快的速度。它还具有FDD-TDD低于6GHz的载波聚合，5Gmulti-SIM，并支持更新，更快，更高效的mmWave天线组件。因此，达到这些峰值速度应该更加可行，并且随着5G网络的发展，手机也将过时。

在进入5G市场方面，苹果比竞争对手仍然落后一代。

麒麟9000集成了巴龙5000 5G，支持mmWave和sub-6Ghz。该芯片支持载波聚合、FDD和TDD频谱访问，4G和5G信号混合速度可达7.5Gbps。华为使用这种调制解调器已经有好几年了。支持的功能与最新的骁龙调制解调器略有不同，但两者都已经为未来的独立5G网络做了准备。

在进入5G市场方面，苹果落后竞争对手一年，在现代技术方面也落后一代。更现代的集成选项绝对是更好的电池寿命和易于开发。不过，消费者不太可能注意到这些芯片在当前5G网络上的数据传输速度有多大差别。

谁赢了5纳米芯片组之战？

与去年的7nm芯片组相比，5nm芯片组不仅意味着能耗和尺寸的改善。晶体管密度的增加也使得芯片设计者可以通过更庞大的核心设计来提高性能，并集成新的芯片特性。

正如我们所预期的那样，这三款旗舰芯片都提供了最尖端的改进，有助于打造引人注目的高端智能手机。苹果继续得益于其内部的CPU和GPU架构，在一些基准测试中可以看到它保持着领先的性能。在涉及到单核CPU性能时尤其如此。不过，华为和高通都在这一代的图形性能上投入了巨资，这将使它们缩小这一特殊的历史差距。高通的骁龙888可能是其中速度最快的。

同样，这三家公司都再次加大了图像处理和机器学习能力的投入。这将确保一流的摄影和先进的机器应用程序运行的完美无瑕。然而，这三种方法都有自己的公式，这使得直接比较比经典的性能指标困难得多。

最重要的是实际的手机。苹果和华为都受益于这种密切的关系，它们的手机设计团队可以利用各自芯片组所能提供的最佳功能。高通协助其合作伙伴，但不能让他们接受骁龙888所提供的每一个细节。我们要等到2021年才能知道最新的骁龙手机到底有什么功能。不管怎样，高端市场仍将是一场利润丰厚的竞争。看起来今年每个芯片组都将赢得自己的胜利。

当然，我们仍在等待三星在5nm制程中加入新的Exynos芯片组，为其即将发布的Galaxy S21手机提供动力。毫无疑问，移动处理器的竞赛进入了一个最有趣的阶段。
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