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骁龙 865 性能预览:2020 年安卓旗舰重振王者之风?

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荣耀黄金Ⅳ   白老九  · 2020-1-6 00:46:54 · 显示全部楼层 · 阅读
2019 年是智能手机发展历程中的一个重要节点,因为这一年美国、韩国、欧洲及中国都宣布商用 5G 了,这个时间点比之前预期的 2020 年全球商用 5G 要早,这也在某种程度上改变了全球 5G 的格局,也会影响 5G 芯片厂商。
12 月 3 日,高通举办了 2019 年度的骁龙技术峰会,正式推出了新一代旗舰级移动平台——骁龙 865,它有两个重点,一个是提供全球性的 5G 支持,一个是进一步提升性能、能效,为 2020 年的安卓旗舰机打下基础,毕竟三星、小米、OPPO、Vivo、魅族等公司都要用骁龙 865 打造 2020 年的新机皇。

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对于骁龙 865 的性能,目前还没有手机可供测试,不过高通提供了骁龙 865 QRD 开发机,Anandtech 网站每年都会基于 QRD 开发机原型对新一代骁龙做性能预览测试,这次也不例外,他们前不久也发了骁龙 865 的性能测试结果,可以说是业界最详细、最权威的测试结果,没有之一。
这里我们就来简单看下他们的测试结果,首先来看下骁龙 865 的规格简介:

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骁龙 865 规格简介
骁龙 865 的规格现在大家不算陌生了,这是骁龙 855 的继任者,很多设计其实是在骁龙 855 上的升级改良,CPU 从之前的基于 Cortex-A76 架构升级变成了基于 ARM Cortex-A77 的 Kryo 585 CPU,采用了公版 A77 核心,不过其中部分技术还是高通的定制的 IP。
频率及缓存方面跟骁龙 855 没什么变化,A77 超级内核的频率为 2.84GHz,搭配 512KB L2 缓存,3 个 A77 性能内核的频率是 2.42GHz,搭配 256KB L2 缓存,还有 4 个低功耗的 A55 效率内核,搭配 128KB L2 缓存。
L3 缓存方面,骁龙 865 容量提升到了 4MB,比骁龙 855 翻倍,不过频率没有公布。
根据高通的说法,骁龙 865 的 CPU 性能提升了 25%,能耗降低了 25%。

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GPU 方面,骁龙 865 升级到了 Adreno 650,ALU 及像素渲染性能提升了 50%,最终性能提升是 25%,功耗降低了 35%。
新处理器中性能提升最大的是 DSP 单元—— Hexagon 698 处理器中引入了全新的张量加速器(Tensor Accelerator),其整体性能提升了 4 倍,高通表示 SoC 所有单元总共提供了 15TFLOPS 的 AI 加速性能,Anandtech 预计新的张量加速器性能就占了 10TFLOPS。

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总的来说,骁龙 865 是一款全方面都有提升的 SoC,5G 以及全新的拍摄功能会是它的关键功能,不过 Anandtech 表示他们这篇文章的重点是性能,所以先来看看内存及延迟上的改进。
骁龙 865 内存及延迟性能
骁龙 865 的一大重点改进就是集成了混合式的内存主控,能够同时支持 LPDDR4X 及全新的 LPDDR5 内存,测试的 QRD 开发机是配备了 LPDDR5 内存的。对于内存延迟的影响,高通方面没有给出具体数据,不过 ARM 指出每 5ns 的延迟可能会影响 1% 的性能,延迟越大的话就越能在性能上反映出明显的区别。此前骁龙 845 及骁龙 855 都采用了高通设计的系统级缓存来改善延迟,但最终的内存表现仅仅是中等水平,此次骁龙 865 则在这方面做出了重大提升。

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骁龙 865 的大核缓存性能

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骁龙 855 的大核缓存性能
在骁龙 865 上,L3 缓存容量加倍,而且有 512KB 专用缓存,所以骁龙 855 的访问延迟大增开始于 1.5MB 左右的位置,而骁龙 865 则是在 3.5MB 左右的位置。
随着队列加深,Anandtech 表示他们看到骁龙 865 的延迟性能有了很大的改进,高通表示完整的访问时间节省了大约了 35ns 的延迟,测试估计骁龙 865 的延迟是 109ns,比前代减少了 20ns,这是一个不错的进步。
还有一点,Anandtech 测试发现骁龙 865 在 TLB+CLR 内存测试中有个有趣的结果。与骁龙 855 不同,骁龙 865 在 4MB 到 32MB 之间的测试结果有个特别的 " 阶梯 ",他们认为高通在内存主控中对缓存系统做了某种优化,这部分区域实际上可能不是位于内存,而是在 SLC 高速缓存中,这是个很有意思的结果,目前也只有高通骁龙 865 处理器有这样的性能表现。
总之,在内存及缓存方面,骁龙 865 有着非常明显的提升。
骁龙 865 的 CPU 性能及效率
在 CPU 性能测试中,Anandtech 会使用 SPEC2006 这样的基准软件来测试处理器,这也是其他网站极少做到的。

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整数性能测试
上图中,左边的是处理器的功耗,右边的数据是处理器不同测试的性能,骁龙 865 成绩是橙红色的。
在 SPEC2006 的测试中,可以看到骁龙 865 在整体性能上有着显著的改进,部分基准测试与预期增长的还要多,特别是在内存密集的测试中,429.mcf 测试对内存比较敏感,骁龙 865 相比骁龙 855 提升了 46%。
在 456.hmmer 基准测试中,性能提升了 28%,这主要是跟 A77 增加了第 4 个 ALU 单元有关,理论上性能会提升 33%。
当然有些性能提升比较小,比如 400.perlbench,403.gcc 的增长也只有 12%。

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浮点性能测试
在这部分测试中,骁龙 865 的性能测试也有多样化的提升,最大的性能提升是在 470.ibm 测试中,对内存要求比较高,得益于 A77 的 MOP 缓存在指令集吞吐量及骁龙 865 的内存系统改进,性能提升了 65%。
ARM 表示 Cortex-A77 在 IPC 及浮点性能上分别提升了 25%、35%,在这个测试中,Anandtech 测试出的 IPC 性能提升确实有 25%,不过浮点性能提升约为 29%。

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综合来看,在 CPU 性能上,骁龙 865 确实达到了高通所说的 25% 性能提升的承诺,整数性能提升了 25%,浮点性能提升了 29%。
能耗方面,随着性能的增加,总功耗比上一代处理器有所增加,但由于性能的提升,能效依然保持相对稳定,甚至有所改善。
系统性能测试
高通依然在 QRD 开发机上提供了性能模式,提供了默认的调度及 DVFS。

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Anandtech 表示高通在骁龙 865 QRD 开发机上提供的性能模式很激进,可以在大约 30ms 内就将频率提升到最大频率。
至于默认模式,跟去年骁龙 855 QRD 开发机上的模式类似,不过这也意味着默认模式比较保守。
下面就是各个测试中的具体测试了,不一一解释每个项目的结果了。

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系统性能总结:
测试机的 Web 性能稍低,此外骁龙 865 的整体性能非常出色。
机器学习推理性能测试
除了常规的性能测试之外,Anandtech 也测试了手机的 AI 性能,这部分也越来越重要了。
AIMark 3 性能测试

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AIBenchMark 3 性能测试

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骁龙 865 的 AI 加速性能为 15TFLOPS,比骁龙 855 的 7TFLOPS 翻倍,不过在 AI 性能测试中并没有展示出它应有的性能,主要是测试软件还没有正确利用骁龙 865 的 Tensor 加速单元,这个要等以后的软件更新了。
GPU 性能及功耗
这里测试的是 GPU 性能及功耗、能效等问题,对游戏性能影响最大。

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将 GFX 的 Aztec High 场景测试性能与功耗汇总后如上所示,骁龙 865 的功耗跟骁龙 855 差不多,但是性能及能效全面领先。

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在 Normarl 级别的 Aztec Ruins 性能测试中,性能及能效依然是领先骁龙 855 的,不过总功耗也增加了一些。

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曼哈顿 3.1 测试中,骁龙 865 在性能及能效上依然有着明显的改进。

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T-RX 霸王龙测试是对性能要求最低的测试了,在这部分中骁龙 865 的性能依然提升了 23%。
在 GPU 性能方面,Anandtech 表示高通公司所说的 25% 性能提升基本可以验证了,确实有这样的性能增长。
最后的总结

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总结部分就长话短说了,Anandtech 这篇主要是评估骁龙 865 的性能,单就这一点来看,骁龙 865 还是表现的很不错,全新的 A77 内核带来了巨大的 IPC 性能改进,高通还大幅改进了骁龙 865 的内存子系统,骁龙 865 的性能提升很可观。
GPU 方面,骁龙 865 的提升也很突出。高通宣传的持续性能优于对手,不过由于设备限制,Anandtech 网站的测试无法反应这一点。
类似的还有 AI 性能,高通官方宣传性能翻倍还多,不过测试软件支持还不够好,所以测试结果也没有反映出这一点。
总的来说,骁龙 865 是一款非常平衡的芯片,毫无疑问会成为 2020 年安卓旗舰机保持竞争力的基础,而且高通的优势还有完整的 5G 解决方案。



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