全新的6nm EUV工藝

聯(lián)發(fā)科天璣1200和天璣1100（下文簡(jiǎn)稱(chēng)天璣1x00系列）采用了臺(tái)積電最新量產(chǎn)的6nm EUV制程工藝（圖1）?？粗苎凼?？沒(méi)錯(cuò)，紫光展銳在2020年初發(fā)布的虎賁T7520就號(hào)稱(chēng)要采用這一工藝，還有消息稱(chēng)英特爾即將推出的DG2獨(dú)顯也要由臺(tái)積電的6nm EUV代工。

從臺(tái)積電公布的資料來(lái)看，其6nmEUV較之第一代7nm工藝在晶體管密度上可提升18%，在保持相同性能的前提下可降低8%的功耗，而且它們?cè)O(shè)計(jì)規(guī)則完全兼容，更利于客戶(hù)升級(jí)遷移，降低成本。雖然6nm EUV依舊不如5nm EUV，但用于“次旗艦”級(jí)別的SoC也堪稱(chēng)夠用。

新舊混搭的核心架構(gòu)

由于定位的原因，天璣1x00系列并沒(méi)能用上ARM最頂級(jí)的Cortex-X1超大核，但Cortex-A78架構(gòu)的強(qiáng)悍也是有目共睹。其中，天璣1200采用了“1+3+4”三叢集架構(gòu)（圖2），作為大核的Cortex-A78核心主頻高達(dá)3.0GHz，進(jìn)一步拔高了它的單核性能。定位稍低一些的天璣1100則采用了“4+4”雙叢集架構(gòu)，它的大核主頻和天璣1200的中核主頻都是2.6GHz，設(shè)定得相對(duì)保守。我們不妨拿它們與天璣1000+、Exynos1080和驍龍870做一番橫向比較（表1），可見(jiàn)天璣1200還是有機(jī)會(huì)與驍龍870掰一掰手腕的（大核頻率略低，中/小核頻率略高）。

雖然天璣1x00系列將CPU核心升級(jí)到了Cortex-A78，但它們的GPU核心卻依舊停留在ARM在2019年推出的Mali-G77架構(gòu)時(shí)代，而且其搭配的計(jì)算單元數(shù)量也與上代天璣1000+相同都是9個(gè)即Mali-G77MC9，只是在6nmEUV工藝的加持下提高了GPU核心頻率。

從聯(lián)發(fā)科公布的數(shù)據(jù)來(lái)看，天璣1200的CPU性能較上代天璣1000+提升了22%，能效提升25%。在GFXBench測(cè)試中，它的GPU性能較之天璣1000+也有著平均12%的領(lǐng)先（圖3）。考慮到它們的GPU相同，天璣1200的性能優(yōu)勢(shì)肯定來(lái)自“超頻”方面的增益，如果不出意外天璣1100的3D性能應(yīng)該與天璣1000+持平（頻率相當(dāng)）。

需要注意的是，麒麟9000、麒麟9000E、Exynos2100和Exynos1080等新一代5GSoC不僅用上了Mali-G78GPU，計(jì)算核心數(shù)量也分別達(dá)到了MC24、MC20、MC14和MC10，綜合來(lái)看它們?cè)?D性能方面的底蘊(yùn)更加醇厚。

此外，天璣1x00雖然終于可以支持最新的雙通道UFS3.1閃充，但其內(nèi)存支持卻依舊停留在LPDDR4X時(shí)代，無(wú)法與LPDDR5組成“鐵三角”。不過(guò)，考慮到LPDDR5內(nèi)存的高成本，哪怕Exynos1080和驍龍870都支持這一標(biāo)準(zhǔn)，但市售產(chǎn)品的中配和低配版為了降低成本大概率也會(huì)僅搭配LPDDR4X內(nèi)存。

HyperEngine 3.0引擎

為了迎合手游電競(jìng)風(fēng)潮，聯(lián)發(fā)科自HelioG90T開(kāi)始引入了HyperEngine游戲優(yōu)化引擎概念，并隨天璣1000開(kāi)始升級(jí)到了HyperEngine2.0。這一次，天璣1x00系列再度迭代到了HyperEngine3.0，將網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、操控優(yōu)化、智能負(fù)載調(diào)控和畫(huà)質(zhì)優(yōu)化四大核心引擎都進(jìn)行了優(yōu)化升級(jí)（圖4）。

其中，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化引擎3.0在使用5G網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)可實(shí)現(xiàn)游戲通話雙卡并行，主卡游戲時(shí)依舊可接聽(tīng)副卡來(lái)電，還新增超級(jí)熱點(diǎn)和高鐵游戲模式，在更多游戲場(chǎng)景下都可降低功耗和延遲。值得一提的是，天璣1200還是全球首個(gè)通過(guò)了德國(guó)萊茵TUV高性能游戲網(wǎng)絡(luò)連接認(rèn)證的手機(jī)芯片，聯(lián)網(wǎng)穩(wěn)定性值得肯定。

在搭配FHD+分辨率屏幕時(shí)，天璣1200和天璣1100分別支持最高168Hz和144Hz的刷新率，而操控優(yōu)化引擎3.0主要改進(jìn)的就是在高幀率顯示的情況下依舊可以讓多指觸控時(shí)報(bào)點(diǎn)率保持穩(wěn)定，同時(shí)該引擎還支持最新的藍(lán)芽LE Audio和LC3編碼標(biāo)準(zhǔn)，佩戴藍(lán)牙耳機(jī)時(shí)功耗和延遲更低，搶先一步聽(tīng)聲辨位。

畫(huà)質(zhì)優(yōu)化引擎3.0可以在更低功耗下實(shí)現(xiàn)HDR+級(jí)別的畫(huà)質(zhì)優(yōu)化，并第一次將PC領(lǐng)域主打的光線追蹤（Ray Tracing）技術(shù)帶入到了手游終端設(shè)備上（圖5）。當(dāng)然，在沒(méi)有游戲APP原生支持光線追蹤技術(shù)以前，天璣1x0 0系列的這一功能還屬于偏噱頭的概念階段。但我們有理由相信，光線追蹤是未來(lái)游戲的發(fā)展潮流，聯(lián)發(fā)科提前布局可謂搶占先機(jī)，待高通、三星和麒麟也引入這一功能后，今后的手游也能獲得媲美PC級(jí)游戲的真實(shí)光影特效了。

天璣1x00還采用了新一代的智慧負(fù)載調(diào)控引擎，它包含游戲高刷省電（可降低12%的功耗）、Wi-Fi6省電模式（可節(jié)省28mA）以及智能健康充電（可降低3℃），在性能和體驗(yàn)提升的同時(shí)最大限度延長(zhǎng)了續(xù)航時(shí)間。

更強(qiáng)的影像實(shí)力

繼華為在麒麟970上集成NPU單元以來(lái)，各大芯片廠為了提升旗下芯片的AI算力，也融合個(gè)各式各樣的AI引擎，而聯(lián)發(fā)科就在2018年發(fā)布的HelioP60身上第一次引入了APU概念，經(jīng)HelioP90升級(jí)APU2.0后，天璣1000系列再次迭代到了2個(gè)大核+3個(gè)小核+1個(gè)微小核的六核心APU3.0。這一次，天璣1x00系列集成的依舊是六核心的APU3.0，官方表示其AI性能較上代天璣1000+提升了12.5%。

按照天璣1000+的4.5TOPs算力，天璣1x00的AI算力大約為5.06TOPs，在紙面上落后于同級(jí)別的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。但是，從蘇黎世理工學(xué)院的AIBenchmark的跑分來(lái)看，聯(lián)發(fā)科天璣820的AI跑分就能媲美驍龍865（15TOPs），可見(jiàn)AI方面的實(shí)際表現(xiàn)還得看軟硬環(huán)境下的實(shí)際優(yōu)化。

天璣1x00集成的ISP單元也同步升級(jí)，不僅原生支持2億像素的攝像頭，還支持AV1視頻編碼格式、芯片級(jí)單幀逐行4KHDR影像技術(shù)和HDR10+影片編碼等技術(shù)，AI降噪技術(shù)結(jié)合HDR，在弱光環(huán)境下也能拍出精彩大片。同時(shí)，聯(lián)發(fā)科還聯(lián)合虹軟和極感科技等算法提供商，利用APU3.0的AI降噪、AI曝光、AI物體追蹤等AI技術(shù)的高度融合，可為用戶(hù)帶來(lái)急速夜拍和超級(jí)全景夜拍等拍照新體驗(yàn)，還能通過(guò)AI實(shí)現(xiàn)多人的背景替換、多路人移除等手機(jī)視頻拍攝特效（圖6）。

聯(lián)網(wǎng)能力再優(yōu)化

從現(xiàn)有的資料來(lái)看，天璣1x00集成的基帶與天璣1000+相同都是HelioM705G，所以它們的聯(lián)網(wǎng)能力基本一致（圖7），都支持SA/NSA雙模組網(wǎng)模式、5G雙載波聚合、動(dòng)態(tài)頻譜共享、MediaTek5GUltraSave省電技術(shù)、雙卡5G待機(jī)和雙卡VoNR語(yǔ)音服務(wù)等，上下行速率保持4.7Gbps和2.5Gbps不變。好消息是，從天璣1x00開(kāi)始正式支持藍(lán)牙5.2，新增的5G高鐵模和5G電梯模式也更加實(shí)用。用聯(lián)發(fā)科的話說(shuō)，天璣1200在的下行速度在密集市區(qū)與郊區(qū)都要比競(jìng)品旗艦更快，負(fù)載時(shí)的功耗更低。

理性看待天璣1x00

從規(guī)格來(lái)看，天璣1x00沒(méi)能用上5nm工藝和Cortex-X1超大核，集成的GPU也停留在上一代Mali-G77MC9，所以它顯然無(wú)法被歸入第一梯隊(duì)的“旗艦芯片”陣營(yíng)，只能與Exynos1080、驍龍865和驍龍870（驍龍865Plus的再次超頻版）擠入“次旗艦”序列，但其中的天璣1200憑借高達(dá)3.0GHz的主頻（圖8），在CPU性能上并不會(huì)被旗艦和次旗艦競(jìng)品甩開(kāi)太多，只是哪怕再為Mali-G77MC9超頻，也難以彌補(bǔ)它與Mali-G78架構(gòu)底層的差距，何況其他競(jìng)品不僅搭配Mali-G78還配有更多的計(jì)算核心，所以天璣1200系列很難在理論3D性能方面討得便宜，只能依靠HyperEngine3.0游戲優(yōu)化引擎在體驗(yàn)方面加以彌補(bǔ)。至于天璣1100，它的綜合性能僅比天璣1000+略高，很難搶占2500+元以上的市場(chǎng)。

因此，最適合天璣1x00系列移動(dòng)平臺(tái)表現(xiàn)的就是2000元～3500元戰(zhàn)場(chǎng)（圖9），當(dāng)它們?cè)谂c搭載Exynos1080和驍龍870的手機(jī)競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，需要在設(shè)計(jì)、功能和鏡頭搭配等方面更具優(yōu)勢(shì)，或是價(jià)格相對(duì)更低時(shí)才能勝出。

實(shí)際上，天璣1x00系列的作用就是承上啟下，幫助聯(lián)發(fā)科“真旗艦”天璣2000發(fā)布前在中高端市場(chǎng)站穩(wěn)腳跟。有消息稱(chēng)由于天璣2000上市較晚（圖10），它有機(jī)會(huì)直接采用ARM下一代Cortex-X2、Cortex-A79和Mali-G79核心IP，意味著這顆芯片有機(jī)會(huì)獲得比驍龍888等新晉旗艦更好的性能和功耗表現(xiàn)。如果這則消息屬實(shí)，可以幫助聯(lián)發(fā)科在2021年搶占更多高端市場(chǎng)份額。