MTK的新款旗艦移動(dòng)SoC加劇競(jìng)爭(zhēng)

盡管智能手機(jī)出貨量近期出現(xiàn)低迷，但隨著幾家半導(dǎo)體供應(yīng)商和OEM宣布推出一系列新款移動(dòng)SoC，競(jìng)爭(zhēng)從未如此激烈。繼Qualcomm與Apple發(fā)布新款SoC后，MTK也退出最新旗艦級(jí)產(chǎn)品Dimensity 9300。

智能手機(jī)SoC已從相對(duì)簡(jiǎn)單的芯片演變成芯片行業(yè)中最復(fù)雜的集成電路，它們結(jié)合了不同的異構(gòu)處理元素以及圖形和基帶modem技術(shù)。

為了降低整體功耗，移動(dòng)SoC利用基于不同Arm核的多層CPU架構(gòu)，在性能和功耗之間進(jìn)行權(quán)衡。Arm將這種架構(gòu)稱為“big.LITTLE”架構(gòu)，SoC供應(yīng)商將Arm Cortex-A7x系列與Cortex-A3x或Cortex-A5x系列CPU內(nèi)核結(jié)合使用。

這背后的理論是，background和其他低性能任務(wù)可以分配到功耗較低的“LITTLE”核（A3x和A5x）上運(yùn)行，而“big”核（A7x）只在需要較高性能的應(yīng)用時(shí)才啟動(dòng)。2020年，Arm修改了這一架構(gòu)，增加了一個(gè)性能更高的CPU系列Cortex-Xx，本質(zhì)上創(chuàng)造了一個(gè)“bigger.big.little”架構(gòu)。

多年來，使用不同功耗/性能的CPU一直是設(shè)計(jì)移動(dòng)SoC的主要方法。甚至Intel最近也采用了類似的方法，用于其x86移動(dòng)PC SoC。

然而，有時(shí)候更大的內(nèi)核確實(shí)更好。從智能手機(jī)到服務(wù)器的每個(gè)SoC都在執(zhí)行分配的任務(wù)，并盡快關(guān)閉以減少功耗。理論上，如果任務(wù)能夠更快地執(zhí)行，從而允許處理器花更多時(shí)間處于休眠狀態(tài)，那么較大的CPU核所使用的功率仍可能低于能效核。（節(jié)省的功耗取決于任務(wù)，有些任務(wù)可能與持續(xù)進(jìn)行的實(shí)時(shí)處理相關(guān)。）

憑借Dimensity 9300，MTK正在通過配置處理器，采用四個(gè)最新的Arm Cortex-X4和四個(gè)Arm Cortex-A720的“bigger.big”配置來測(cè)試這一理論。

相比之下，上一代的Dimensity 9200采用了更傳統(tǒng)的“bigger.big.little”配置，包括一個(gè)Cortex-X3、三個(gè)Cortex-A715和四個(gè)Cortex-A510。在Dimensity 9300中，一個(gè)Cortex-X4將被優(yōu)化以提供最高頻率3.25GHz的性能，其他三個(gè)Cortex-X4的頻率為2.85MHz，而Cortex-A720的頻率是2.0GHz。MTK認(rèn)為，對(duì)移動(dòng)CPU的日益增長(zhǎng)的需求使得Cortex-A720成為最高效的選項(xiàng)。MTK相信，這種“bigger.big”或“all big”CPU配置將使Dimensity 9300在性能上超越競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

為了使Dimensity 9300更快地執(zhí)行任務(wù)，SoC還包括8MB的L3緩存和10MB的共享系統(tǒng)緩存，與上一代產(chǎn)品相比，總緩存增加了29%；支持9,600Mbps的LPDDR5T內(nèi)存，內(nèi)存速度提高了12%；最新的Arm Immortalis-G720 GPU增加了46%的峰值性能和ray tracing，以及第二代語(yǔ)義分析AI-ISP，能夠支持Ultra HDR，最多16個(gè)對(duì)象分割/層可以獨(dú)立增強(qiáng)，以及4K視頻分辨率下的60fps。

Dimensity 9300還配備了最新一代的NPU，MTK將其稱為790 AI處理單元（APU）。790 APU的整數(shù)和浮點(diǎn)運(yùn)算性能增加了2倍，同時(shí)功耗降低45%。APU 790包括對(duì)transformer模型、混合精度INT4量化技術(shù)和MTK的NeuroPilot內(nèi)存硬件壓縮的支持。根據(jù)MTK的說法，新的790 APU比上一代快8倍，能夠在不到一秒的時(shí)間內(nèi)使用穩(wěn)定擴(kuò)散技術(shù)生成圖像。

MTK表示，這些增強(qiáng)應(yīng)該使Dimensity 9300與上一代產(chǎn)品相比在峰值性能上提高40%，在相同功耗下性能提高15%，或在相同性能下將功耗降低33%。

在AI性能方面，MTK預(yù)測(cè)Dimensity 9300能夠處理多達(dá)130億個(gè)參數(shù)的模型。大多數(shù)移動(dòng)設(shè)備供應(yīng)商似乎都在針對(duì)70億到100億參數(shù)的范圍，這被認(rèn)為是未來一兩年內(nèi)設(shè)備上AI應(yīng)用的理想選擇。

Dimensity 9300還增加了雙獨(dú)立安全處理器，這是MTK首次支持安全啟動(dòng)和安全計(jì)算，確保更高級(jí)別的數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)，這對(duì)于移動(dòng)平臺(tái)面臨的日益增加的安全威脅來說是必需的。

在蜂窩連接方面，Dimensity 9300支持5G Release 16，具有四通道載波聚合和高達(dá)7-Gbps的下載速度，頻段為sub-6-GHz，還內(nèi)置了AI功能以提高連接性。Dimensity 9300還支持Wi-Fi 7連接，帶寬高達(dá)6.5-Gbps，配合Xtra Range 2.0技術(shù)支持更廣泛的Wi-Fi覆蓋。

“bigger”和“big”CPU核與所有這些其他功能結(jié)合在一起，增加了芯片面積，成本也隨之增加。雖然Dimensity系列針對(duì)的是旗艦機(jī)型，但可能采用該產(chǎn)品的大多數(shù)OEM廠商位于中國(guó)和其他對(duì)價(jià)格敏感的地區(qū)。一些芯片面積成本通過使用第三代TSMC 4nm工藝得到了抵消。然而，目前尚不清楚這對(duì)產(chǎn)品利潤(rùn)率的總體影響。

總的來說，Dimensity 9300看起來是一個(gè)強(qiáng)大的移動(dòng)SoC。但還是要看MTK在“bigger.big”配置上賭注是否會(huì)得到回報(bào)。Tirias Research預(yù)計(jì)明年將在亞洲、歐洲和其他市場(chǎng)推出使用Dimensity 9300的產(chǎn)品。







審核編輯：劉清