天璣9000發(fā)布：全球首款4nm手機芯片，游戲性能可比蘋果A15

不叫天璣 2000，而是天璣 9000：聯(lián)發(fā)科的旗艦手機芯片，今年能翻身嗎？

與蘋果、高通和華為不同，聯(lián)發(fā)科的手機芯片一直被認為沒有達到旗艦手機應有的性能，而這家公司最新的產(chǎn)品或許能夠帶來一次改變。

北京時間今天凌晨，聯(lián)發(fā)科技（MediaTek）剛剛發(fā)布了旗下最新旗艦處理器「天璣 9000」，這是該公司有史以來最強大的芯片。

在此之前，來自聯(lián)發(fā)科的旗艦手機芯片如天璣 1000 對比高通的驍龍 888 或三星 Exynos 2100 等同級產(chǎn)品稍顯落后，但天璣 9000 的推出很有可能讓情況出現(xiàn)反轉。畢竟在今年，越來越多的「Pro 版」手機已經(jīng)換上了天璣芯片。

聯(lián)發(fā)科的優(yōu)勢首先體現(xiàn)在工藝上，新發(fā)布的天璣 9000 是首款基于臺積電 4nm 工藝（N4）打造的移動芯片，這可以稱得上是業(yè)界第一了。

我們知道，目前 iPhone 13 系列所使用的 A15 Bionic 仍停留在臺積電 5nm 上，只是工藝有所加強（N5P），相比去年同樣采用 5nm 工藝的 A14 Bionic，制程上的提升幅度有限。

臺積電的 N4 相比 N5，密度提升了 6%，性能有個位數(shù)的改進。臺積電此前宣布 N4 的風險生產(chǎn)將于 2021 年第 3 季度開始，而天璣 9000 計劃于 2022 年第 1 季度推出商用設備，該芯片可能是新工藝節(jié)點的主導產(chǎn)品。

相比之下，高通即將在 11 月 30 日發(fā)布的下一代旗艦芯片驍龍 8gen1 將繼續(xù)使用三星代工，預計為三星 4nm 工藝。

天璣 9000 還采用了 Arm 的全新 v9 架構。這也是第一款使用 Arm 新內核設計的 CPU，大中小核全是新架構：八核結構包含一個主頻為 3.05GHz 的 Cortex-X2 大核，三個主頻為 2.85GHz 的 Cortex-A710 中核，以及四個主頻為 1.8GHz 的 Cortex-A510 小核。

聯(lián)發(fā)科的 Cortex-X2 核心配備了完整的 1MB 二級緩存，時鐘頻率高達 3.05GHz。這個頻率高于我們今天在 X1 內核——驍龍 888 或 Exynos 2100 上分別為 2.86 和 2.9GHz 的頻率，但聯(lián)發(fā)科的競爭對手采用三星 5LPE 工藝節(jié)點。我們還不知道下一代驍龍的具體配置，但應該不太可能超過 3GHz 大關。這意味著天璣 9000 可能具有單線程性能領先地位。

聯(lián)發(fā)科在發(fā)布中稱，天璣 9000 的性能相比當前安卓旗艦高出 35%，同時能耗效率又提升了 37%，這意味著聯(lián)發(fā)科芯片的 X2 內核峰值功率水平將與我們今天從驍龍 888 上的 X1 內核中看到的類似，這是一個不錯的水平，并且這些數(shù)字與我們對 IPC 和工藝節(jié)點提升的期望相符合。

天璣 9000 的中核是 3 個 Cortex-A710 核心，配備 512KB L2 緩存，主頻高達 2.85GHz，與高通采用的頻率較低的 2.4GHz 設計形成對比。四個新的 Cortex-A510 小內核緩存為 256KB，也是接近最大性能的設置。

新芯片的 GPU 采用了新架構 10 核 Arm Mali-G710，在每核性能方面，一個新的 G710 內核大致相當于兩個 G78 內核，因此在尺寸和性能方面，新芯片的 GPU 大致可與谷歌 Tensor G78MP20 GPU 相媲美，此外可能源自于 IP 的改進，總體性能提升了 20%。 

在數(shù)據(jù)上，聯(lián)發(fā)科宣稱天璣 9000 的圖形性能比目前的安卓旗艦要高 35%，而功耗效率則提高了 60%。今年的所有的旗艦機在游戲效率方面都相當令人失望，不論是高通、三星甚至谷歌，絕對功率數(shù)字都達到了 7.5-9W。

聯(lián)發(fā)科指出，他們的效率優(yōu)勢遠大于性能提升，這也表明其游戲測試時芯片的峰值功率水平低于極限水平，這絕對是一個值得歡迎的變化。

聯(lián)發(fā)科再次提及了移動端光線追蹤能力，但當前這只是一個軟件 API 實現(xiàn)而沒有專門的硬件部分。

下面就該跑分了，天璣 9000 的安兔兔跑分超過 100 萬分（驍龍 888Plus 最高為 87 萬），而聯(lián)發(fā)科自己的說法是這個樣子：

這頁 PPT 上展示了和蘋果 A15 進行的對比，跑的還是手游《原神》，天璣 9000 能夠略微超過 iPhone。iPhone 13 系列芯片的功率大約為 3-3.5W，據(jù)報道，在蜂窩網(wǎng)絡條件下由于散熱不佳，蘋果手機的性能可能會受到限制。聯(lián)發(fā)科指出，這些比較是在類似的熱預算下進行的，因此希望比較在這里是有效的（畢竟 iOS 和安卓的原神畫面質量、分辨率都不太一樣）。

由于采用新的臺積電 N4 節(jié)點以及 SoC 和平臺設計的智能電源管理，天璣 9000 可以實現(xiàn)低功耗的優(yōu)勢：

AI 算力上，聯(lián)發(fā)科人工智能處理單元 APU（等同于 NPU）已經(jīng)發(fā)展到了第五代，其具有六個用于 AI 處理的總內核，該公司稱性能和能效是上一代的四倍。天璣 9000 還是第一款兼容 LPDDR5X 的 SoC。

在圖像處理上，新的 18 位 Imagiq Gen 7 ISP 被認為是世界上第一個能夠實時處理 3.2 億像素的芯片（需手機有該級別的感光元件），能夠以每秒 9 億像素的速度傳輸數(shù)據(jù)。

天璣芯片的 5G 通信能力同樣有了大幅度的提升，天璣 9000 提供了一個支持 3GPP 第 16 版規(guī)范（5G R16）的集成 5G 調制解調器，可實現(xiàn)高達 7Gbps 的下載速度。值得注意的是，新芯片僅提供內置的 sub-6GHz 5G 支持，而沒有兼容毫米波標準。

聯(lián)發(fā)科指出，與競爭對手的產(chǎn)品相比，天璣 9000 的調制解調器具有極高的能效。

天璣 9000 也被稱作是第一款支持藍牙 5.3 的智能手機芯片，Wi-Fi 的標準也提升到了 Wi-Fi 6E。

由于新一代華為麒麟的缺席，安卓手機芯片領域的主要玩家僅剩高通、聯(lián)發(fā)科和三星。即使預計在本月底驍龍年度技術峰會上發(fā)布的「驍龍 8gen1」與天璣 9000 性能相同，對于聯(lián)發(fā)科來說也可視為一次巨大的勝利。

到目前為止，雖然在 5G 芯片上聯(lián)發(fā)科已經(jīng)達成了全球市場占有率第一的成績，并且連續(xù)維持了四個季度，天璣芯片在性能上仍被視為落后于驍龍 888。但在天璣 9000 推出以后，明年第一季度我們或許將看到令人震驚的轉變。

參考內容：

https://www.anandtech.com/show/17070/mediatek-announces-dimensity-9000

https://www.theverge.com/2021/11/18/22790189/mediatek-dimensity-9000-flagship-chip-qualcomm-snapdragon-competition-arm