天璣9300芯片發(fā)布，全大核CPU架構(gòu)

前言：

天璣9300首創(chuàng)的全大核架構(gòu)或?qū)⒁I(lǐng)芯片設(shè)計(jì)的新趨勢(shì)，為芯片的性能和功耗優(yōu)化提供了新的思路和方案。

全新芯片架構(gòu)，規(guī)格配置拉滿

CPU部分，天璣9300配備了8顆核心，由最高主頻達(dá)3.25GHz的4個(gè)Cortex-X4超大核+4個(gè)主頻2.0GHz的Cortex-A720大核組成。

天璣9300沒(méi)有像傳統(tǒng)手機(jī)SoC那樣搭載小核，也而是用上了開(kāi)創(chuàng)性的[全大核]，CPU架構(gòu)中只有大核以及超大核兩類核心。

聯(lián)發(fā)科表示，天璣9300的CPU峰值性能相較上一代提升了40%，功耗節(jié)省了33%。

率先采用Arm新一代旗艦GPUImmortalis-G720，峰值性能提升46%，功耗降低40%，在復(fù)雜游戲場(chǎng)景中可節(jié)省40%的內(nèi)存帶寬。

而全大核的意義，除了更高的性能和更低的能耗之外，為生成式AI提供足夠的算力支持，更是聯(lián)發(fā)科面向AI時(shí)代的重要布局策略。

CPU是[全大核]的存在合理性

Arm在今年新品發(fā)布會(huì)上介紹了TCS23方案，并推薦了多種手機(jī)AP SoC的CPU搭配方案，包括1+3+4、1+5+2和面向筆記本的10+4+0新方案。

高通選擇了1+5+2方案，即1個(gè)Cortex-X4超大核、5個(gè)Cortex-A720大核和2個(gè)Cortex-A520小核。

聯(lián)發(fā)科則沒(méi)有選擇這些方案，而是采用了4+4+0的方案，更像是針對(duì)筆記本的方案。

很顯然，聯(lián)發(fā)科此次在天璣9300上采用的，正是這種[故意將高頻架構(gòu)運(yùn)行在低頻]的設(shè)計(jì)思路。

天璣9300的8個(gè)CPU大核全部是亂序執(zhí)行（out-of-order execution）的內(nèi)核，憑借強(qiáng)大的性能，可以在更短時(shí)間內(nèi)高效的完成多個(gè)并行任務(wù)，從而降低整體的功耗。

實(shí)際上，聯(lián)發(fā)科早已涉足PC平臺(tái)SoC芯片領(lǐng)域，并推出了面向Chromebook的Kompanio 1380芯片。

今年5月，聯(lián)發(fā)科與英偉達(dá)合作，開(kāi)發(fā)針對(duì)筆記本的Windows on Arm平臺(tái)產(chǎn)品。

APU為手機(jī)AI做足了準(zhǔn)備

天璣9300所支持的第七代APU，正是專為人工智能應(yīng)用而打造的。

通過(guò)NeuroPilot Compression技術(shù)，該APU首次在vivo旗艦手機(jī)端實(shí)現(xiàn)了70億、130億參數(shù)的人工智能大語(yǔ)言模型的運(yùn)行，并在移動(dòng)芯片上成功運(yùn)行了330億參數(shù)的模型。

第7代APU架構(gòu)內(nèi)建硬件級(jí)的生成式AI引擎，能夠?qū)崿F(xiàn)更快速且安全的邊緣AI計(jì)算。

擁有完整的工具鏈，能夠協(xié)助開(kāi)發(fā)者在端側(cè)快速且高效地部署多模態(tài)生成式AI應(yīng)用。

這一成就得益于強(qiáng)大的AI算力，工程機(jī)終端的AI性能跑分超過(guò)了3000分（芯片超過(guò)2000分），再次證明了其在AI領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。

從聯(lián)發(fā)科的示意框圖來(lái)看，APU 790新增了[生成式AI引擎]，很容易讓人聯(lián)想到英偉達(dá)在這代Hopper架構(gòu)中特別加入的Transformer引擎。

這是順應(yīng)AI時(shí)代潮流的做法，相當(dāng)于在加速器中又加了個(gè)更專用的加速器。

天璣9300跑生成式AI指的就是對(duì)一定規(guī)模的生成式AI模型做推理，這些模型的規(guī)模雖然不會(huì)大到ChatGPT的程度，但也有一定的量級(jí)。

手機(jī)芯片設(shè)計(jì)的小核心特點(diǎn)已待革新

在過(guò)去的十年里，包括聯(lián)發(fā)科在內(nèi)的智能手機(jī)芯片廠商都采用了特定的設(shè)計(jì)模式。

從早期的大小核架構(gòu)演變?yōu)榻陙?lái)的大中小核架構(gòu)，例如，聯(lián)發(fā)科的前一代旗艦芯片天璣9200就采用了[1+3+4]的八核設(shè)計(jì)。

當(dāng)前，隨著AI時(shí)代的來(lái)臨，終端設(shè)備對(duì)芯片性能的需求日益增長(zhǎng)。

許多看似日常的應(yīng)用場(chǎng)景在背后實(shí)際上已經(jīng)屬于重載使用場(chǎng)景。

此時(shí)，兼顧日常應(yīng)用運(yùn)算的SoC小核心已經(jīng)難以滿足需求，大部分壓力都轉(zhuǎn)移到了大核心上。

因此，面對(duì)日益增加的應(yīng)用性能需求，小核心正處于一種[無(wú)能為力]的尷尬境地。

小核心的存在是為了在省電的同時(shí)，保持低功耗和高效能。

Arm的小核心至今仍采用順序架構(gòu)，以維持輕量、小尺寸和低功耗。

然而，歷史上移動(dòng)平臺(tái)也曾出現(xiàn)過(guò)沒(méi)有采用[小核心]的情況。

例如，高通早年的自研CPU架構(gòu)，直至驍龍820的Kryo時(shí)期，仍堅(jiān)持同構(gòu)核心，不存在小核心。

但是驍龍820的末代自研Kryo架構(gòu)生不逢時(shí)。全大核帶來(lái)最顯而易見(jiàn)的價(jià)值，當(dāng)然就是多線程性能的顯著提升。

事實(shí)上，在我們觀察高通的第三代驍龍8時(shí)，也看到了其偏重大核心架構(gòu)的方向轉(zhuǎn)變。

第三代驍龍8已經(jīng)采用了1+5+2的架構(gòu)思路，其中大核占據(jù)了六顆。

從天璣9300的優(yōu)秀表現(xiàn)來(lái)看，全大核心架構(gòu)極有可能成為日后移動(dòng)端旗艦芯片行業(yè)的主流方向。

隨著移動(dòng)端應(yīng)用和硬件功能的持續(xù)發(fā)展，許多用戶對(duì)性能的需求其實(shí)是日益增長(zhǎng)的。

這意味著永遠(yuǎn)不會(huì)有真正的[性能過(guò)剩]。

結(jié)尾：

今年蘋果A17 Pro的性能提升不及預(yù)期，產(chǎn)業(yè)和消費(fèi)者們的目光再次聚焦在了聯(lián)發(fā)科和高通身上。

最近兩大芯片巨頭接連發(fā)布旗艦芯片新品，必然將引起移動(dòng)芯片領(lǐng)域的又一次旗艦[芯皇之戰(zhàn)]。

在未來(lái)基于AI的萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代，芯片巨頭們的博弈焦點(diǎn)將不再局限于單一的技術(shù)或產(chǎn)品，而是一種[綜合性競(jìng)爭(zhēng)]，這種競(jìng)爭(zhēng)更多會(huì)體現(xiàn)在生態(tài)的博弈上。

如何面對(duì)這些新的挑戰(zhàn)，是每一個(gè)玩家迫切需要思考的。