接近年底的時候,除了回顧今年的話題手機外,也可以開始引頸期盼明年年初,各家會發表什麼精彩的旗艦機了,在這之前,高通上個月中在紐約正式發表了Snapdragon 820晶片組,同時也是預告明年將有多款旗艦機會搭載這顆處理器,並運用Snapdragon 820支援的各種進階功能,打造新規格,高通今天把舞台搬到北京,向亞洲媒體展示Snapdragon 820的各項特色,發表會中也提前展出多款搭載Snapdragon 820的旗艦手機。

2015年對高通來說充滿了挑戰,發熱話題揮之不去,華為、三星這兩大手機廠自己研發晶片也頗有成效,因此Snapdragon 820對高通來說顯的格外重要,有點反攻號角的意味在。
其實在之前,高通就多次發佈Snapdragon 820的消息,只不過都比較零碎,這次講Kryo架構,下次講X12 LTE數據機把下行速率提高到600Mbps,另一次就發佈SoC裡採用Hexagon 680 DSP(數位訊號處理器)...等,這次則是做個整體的揭露跟demo,現場並沒有展示哪些手機即將搭載Snapdragon 820,不過傳聞指出LG G5、小米5都將採用這顆處理器,而MWC時會發表的上半年旗艦機,應該也跑不掉,且據高通表示,目前已有超過70的Snapdragon 820裝置正在設計中。


Snapdragon 820提升的重點:降低功耗、影像處理能力


新一代處理器效能提升是一定的,除此之外,Snapdragon 820還特別強調方方面面的降低功耗,以及圖形處理能力、新的連線技術及速率。高通產品市場副總裁顏辰巍跟我們解說了相當多Snapdragon 820的細節。


比較主要的單元包括:
● Kyro架構處理器:這是高通第一個客製化設計的64bit/ 四核心處理器,採用14奈米FinFET製程,速度最高可到2.2GHz,效能是810的兩倍。
也因為是高通自主設計架構,更能依照OEM們的需求,客製化提供他們需要的產品或做調整。

● Adreno 530 GPU :高通稱這是目前最強的GPU晶片,比前一代的圖形處理效能提升40%,功耗也降低40%,可以處理更複雜的影像運算,比如VR虛擬實境。

● Hexagon 680 DSP數位訊號處理器:Snapdragon 820有兩個單元可以處理拍照的影像,一個是ISP,另一個就是這個DSP,因為Hexagon 680 DSP處理能力更強,所以把拍照錄影的運算分攤到這裡做,會更降低功耗。

● X12 LTE數據機,LTE下行速率最高可到Cat 12/ 600Mbps,比前一代快了33%,上行則可到150Mbps,也比前一代快上三倍,上傳速率有很大的提升。

● 全新 Spectra ISP影像處理器:高通稱這顆ISP對低光源拍照有很大的幫助,可以提升夜拍照片的品質,最高可支援到2500萬畫素的相機。



安兔兔跑出超過13萬高分


高通現場也提供Snapdragon 820的試作機進行跑分,我們分別以安兔兔v6、Geekbench v3.3.2、GFXBench 4.0以及Kraken Octane來進行跑分測試。
安兔兔v6版跑出13萬1884分,這雖然不能代表市售機的狀況,但更讓人期待下一波的旗艦機跑分普遍應該會超過10萬,代表各方面效能都有提升。


安兔兔v6版是在11月發佈的,與上一版相比,重新評估了3D運算、UX介面、CPU及RAM分數佔比,較能反映用戶實際使用時的體驗,但也因為重新評估佔比,要拿v6的分數和v5的比較有點沒意義,因此這裡先不看排名。

GeenBenck 3單核心的分是2355,多核效能得分則是5366,Android系統單核心目前最高是Nexus 9/ NVIDIA Tegra K1/ 1885分,多核心得分目前得分最高則是Galaxy S6 edge/ Exynos 7420/ 4495分。


GFXBench 4.0的圖形效能測試得分。


Kraken Octane的瀏覽器效能測試。





發熱掰掰? Snapdragon 820回到高通自主設計架構CPU



在看Snapdragon 820時,不能不提全新的Kyro架構這件事。
這是高通在AMR v8架構上定制的64位元/ 2.2GHz/ 四核心CPU,採用14奈米FinFET製程,這是目前業界最新的領先製程,性能比810提升2倍,功耗也降低2倍,高通稱這是目前行動裝置上最強大的CPU。高通強調,這個全新設計,除了給用戶更好的體驗外,更重要的是各方面做到功耗降低,讓性能和耗電量做到最好的平衡,且讓OEM廠商們更容易為自己產品客製化。

Snapdragon 805之前的處理器,都是使用高通自主設計的Krait架構,效能及發熱控制表現都很不錯(大家還記得高通曾經有一個把奶油放在裝置上,能撐上一段時間不融化的影片嗎?),
但到了Snapdragon 810,則改採標準ARM Cortex架構,因為自主研發的進度跟不上行動裝置規格發展的速度,所以先採用大家都在用的ARM Cortex架構,後來一些報導也推測,Snapdragon 810熱效能管理不如預期,可能跟這架構不是高通自主研發、急就章推出,未能成熟修正有關。
不過因為官方並沒有評論這些說法,所以只能說是推測,不管是不是架構的問題,結果論來看,看來高通還是做自己擅長的設計會比較好,因此Snapdragon 820回來用高通自主設計的Kryo架構,就讓人期待它應該可以擺脫掉一些Snapdragon 810發生的意外,比方發熱控制。

當被問到Snapdragon 820是否解決發熱疑慮時,並沒有正面回答內部或實驗室裡的測試結果,但表示,他們在實驗室裡以上網、拍照、錄影、通話...等使用者日常情境測試結果,功耗比810降低30%,這和發熱控制也有關,因此Snapdragon 820在這方面的表現是有改進的。




新版GPU:呈現即時運算的3D實境


隨著大家越來越重視拍照錄影跟遊戲功能,GPU在SoC晶片組裡的角色也越來越重要,這些工作都需要GPU來完成,Snapdragon 820採用Adreno 530圖形處理器,這一代的圖形處理效能比Adreno 430高出40%,功耗也降低40%。
這對手機用戶來說,可以得到什麼新的應用跟體驗呢?
高通舉了兩個例子,一是大型遊戲,目前還很少由PC或主機直接移植到手機的遊戲,原因是目前手機的GPU處理能力及功耗,還達不到PC或主機平台的水準,會大大影響使用者體驗,但在Adreno 530上,因為效能提升、功耗降低,加上支援新的API,讓遊戲開發者可以把大型遊戲移植到手機等行動裝置,由Adreno 530 GPU來驅動,對使用者來說,就能得到更進階的遊戲體驗。


另一個就是最近很火紅的VR虛擬實境,因為VR頭戴裝置上呈現的畫面離眼睛很近,加上會將畫面分成左右眼播放,達到3D的效果,因此對畫面的解析度要求很高,要達到4K才會有較好的體驗。
另外我們在觀看VR畫面時,一定會經常轉頭點頭移動視線,這時候影像裡的動態,也要隨著我們的方向跟視角,即時無延遲的跟上,因此對畫面刷新率也有很高的要求,至少要在60fps以上。
因此要跑VR影像,GPU的性能要非常好才行,Adreno 530可支援VR影像處理,高通認為Snapdragon 820/ Adreno 530的出現,可以推動VR產業前進。

現場沒有展示VR效能,但用了一段3D室內導覽影片,來展示新版GPU的效能,
但或許你會想說,這房仲網站本來就有了啊,有什麼新的?
其實這副3D實境圖,不是拍攝照片拼接而成的,是透過UE4(Epic Games開發的遊戲引擎)製作的3D室內實境圖,而且畫面很接近時拍的照片,甚至比照片更高畫質,在畫面上切換效能,可以比較出在Adreno 530運作下,畫面中的倒影、光線都會隨著畫面的動態,即時出現,而且移動時畫面也能始終保持平滑,就跟現實世界一樣,這樣的實時運算,就非常需要高效能的GPU來運作。





LTE及Wi-Fi傳輸速度又提高了,820讓4K串流影片變可能,並加快網頁載入速度


820是首個採用X12 LTE數據機的SoC晶片組,將LTE傳輸速度提高到下行Cat 12/ 600Mbps,上行Cat 13/ 150Mbps的標準。
高通提到,去年前年很多國家開始由3G轉換到4G營運時,高通就跟電信業者們倡導載波聚合這個技術,但當時業者認為4G的速度已經很快了,短期內看不出會有什麼需求,但一年之後,電信商開始跟使用者主推4G+。
要達到下行Cat 13,上行Cat 15的標準,除了終端支援外,也需要電信商的配合,高通相信,
或許現在一樣會有4G+速度已經很快了,短期內看不出需求的質疑,但Cat 12未來一定會成為電信業者主推的技術。
Snapdragon 820支援3×20MHz的載波聚合及256-QAM,支援4×4 MIMO,下行600Mbps的速度,已經是一般家庭100M光纖網路的6倍,以這樣的峰值速率來說,高通認為已經可以跟任何可連網的裝置相提並論。


另外瀏覽網頁時也有上行速率壓縮的技術,可以加快網頁加載的速度,點擊後到網頁出現的時間可以縮短50%,現在一些圖文影音內容較豐富的網站,點擊到整個頁面內容跑完,通常要花10~20秒的時間來下載網頁上嵌入的內容,因此上行壓縮技術對瀏覽這些網頁來說是很有幫助的。

Wi-Fi傳輸速率也有提升,Snapdragon 820支援2.4GHz、5GHz及60GHz三頻Wi-Fi、2×2 MU-MIMO及802.11 ad,802.11 ad的下行速度最高每秒可到4.6GB,加上2×2 MU-MIMO技術,讓裝置的Wi-Fi連線速度可以有很大的提升。(路由器當然也要支援)
高通提到,Snapdragon 820用三套不同技術整合三種不同頻段,在Wi-Fi覆蓋和速度上都有提升,做到真正的三頻Wi-Fi,三種頻段滿足不同的需求,比方2.4GHz速度雖然較慢,但覆蓋範圍較好,可供大範圍使用,2.5GHz速度較快一點,適用在多人集中在一地時使用,而60GHz速度非常快,可以用來傳輸高畫質或超高畫質的內容。

為什麼要這麼快Wi-Fi速度?
高通提到,現在的Wi-Fi已經不只有上網這個用途,很多裝置設備,都可以透過Wi-Fi串連起來,互相傳輸資料,比方在手機和手機、手機和電腦間透過Wi-Fi傳送檔案、照片及影片,速度越快,就可以傳得更快,或傳送更大的檔案。
另一個應用就是Snapdragon 820支援的802.11 ad,可讓手機,透過支援的路由器,將4K影片無線傳送到4K電視上播放,就像mirror 4K的影片。


Snapdragon 820的LTE速率,也可支援4K串流影片,一個是在手機上觀賞4K線上影片,另一個是可透過Wi-Fi網域把手機裡的4K內容無線傳輸到電視播放。前者還需要電信商配合,比方開放頻寬,制訂資費...等,後者則可透過支援Wi-Fi 802.11ad的路由器來完成。





Snapdragon 820可讓低光源拍照畫質更好


手機低光源拍照品質一直是廠商努力在提升的項目,手機上通嘗試透過軟體運算來處理低光源照片,比方利用連拍多張,即刻合成運算的方式來做降噪、銳化,既然動用到軟體運算,那麼就更需要CPU、DSP及ISP影像處理器的支援,Snapdragon 820內的Spectra ISP就可以提供更強的處理效能,提供更漂亮的降噪、高動態範圍處理。

ISP提供了高運算能力,OEM或供應商們在寫相機軟體時就有更大的發揮空間,未來我們就有可能看到更進階的拍照模式,甚至可望提升低光源錄影的品質。
另外ISP的處理能力強,相機模組就可以在做薄一點,這對手機廠商在設計時也很有幫助。

在展示現場,我們看到兩台同樣搭載Snapdragon 820的平板,在很暗的房間對著表演者錄影,右邊這台只開啟一般的夜間加強功能,左邊這台則同時也開啟降噪效果來做影像處理。
可以看到左邊額外加上降噪效果,利用Spectra ISP運算的裝置,影片亮度跟清晰度都較高,畫面上閃動的噪點也比較柔和,代表未來手機廠商們可以自行加上更強更明顯的夜拍調校,Spectra ISP更有能力處理。


另外也展示Snapdragon 820裝置拍攝高反差影片的結果,左邊是一般的HDR效果,右邊則是Spectra ISP加強運算的。
現在我們在亮度反差很大的場景拍照時,都會開啟HDR,連拍多張後合成一張亮度均勻的照片,但HDR多半還是用在拍靜態照片。
Snapdragon 820則可加快合成處理的速度,並支援在錄影時加上HDR運算,不過最終呈現出的效果如何,還是要看廠商們調校軟體的功力跟品味了。





Hexagon 680 DSP讓拍照錄影更省電


Snapdragon 820裡有兩個單元跟拍照體驗的提升有直接的關係,一個是前面提到的ISP,另一個就是全新的Hexagon 680 DSP。


Snapdragon 820裡有一大一小Hexagon 680 DSP,大的負責計算比方拍照、錄影..的影像運算,因為現在很多特殊模式或夜拍,會利用連拍多張後,合成取樣調整出一張較好的成像,這種需要即時處理的工作,就很需要效能強大的訊號處理器,這交給DSP來做一來可以省電,二來效果跟效率也都比較好。
另外一個小的DSP,則是給各感應器使用的,手機裡的感應器因為要一直偵測外界的動作跟變化,收集訊息,所以必須持續保持開啟,因此負責和感應器做聯繫的處理單元也不能關閉,這對功耗就有很高的要求,高通強調,Hexagon 680 DSP處理感應器的數位訊號時,可以很有效控制功耗,讓持續運作的感應器不會消耗手機有限的電力。




各項省電



看到這裡也可以發現,Snapdragon 820各個單元在工作時,不管是CPU、GPS、DSP或ISP,都有強調低功耗這一點。
高通一直很強調異質運算架構,將不同工作交給不同單元來運算,可以平衡效率及功耗,Snapdragon 820依然是這種運算架構,加上採用最新的14nm製程,因此高通對Snapdragon 820的性能及功耗表現都很有信心,也因為功耗降低,高通表示發熱控制表現也會更好。




高通一直非常強調使用者體驗,所以Snapdragon處理器的第一考量,從來就不是很多核心數,在跟媒體溝通時,也盡量舉出SoC裡的各個單元,可以為手機帶來什麼功能,怎樣的表現。不過最終到我們手上的裝置,都是經過手機廠商跟高通一起調校後的結果,所以接下來就看各廠商們,怎麼用這個頂級材料,做出一道好菜了。
看來Snapdragon 820可以讓2016旗艦機支援更多功能,功耗跟發熱控制良好的話,OEM們就更有空間開發想加入的功能,接下來就看手機廠商們怎麼運用了,回到高通自主設計架構,加上可高度客製化,相信二月MWC前後發表的2016第一波旗艦機,會比去年的有較讓人放心的表現吧。