剛剛,高通發佈2nm晶片

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高通於夏威夷驍龍峰會發表針對「智能體AI」時代打造的旗艦晶片:驍龍 8 Elite Gen 6 及其 Extreme 版本。該系列採用 2nm 先進製程,CPU 首次突破 5GHz 主頻並導入 FlexCache 提升調度效率。GPU 引入 Matrix Cores 與 HPM 記憶體,強化 AI 渲染並降低功耗;NPU 透過 Hexagon Element Accelerator 優化 Transformer 與 MoE 模型,大幅提升端側 AI 響應速度。Extreme 版本更突破影像限制,支援 8K/60fps 錄製與 4K/240fps 慢動作拍攝,全面定義下一代智能移動體驗。

在今天於夏威夷舉辦的驍龍峰會現場,高通發佈了全新一代的旗艦晶片:驍龍 8 Elite Gen 6 和驍龍 8 Elite Extreme Gen 6。按照高通所說,這是他們面向面向智能體時代打造的的領先晶片。

在發佈會現場,高通技術公司高級副總裁兼手機業務總經理Chris Patrick直言,這對高通來說是一個里程碑的日子,因為公司同時推出了兩款全新的旗艦移動平台,旨在提供即時、個性化且具備自適應能力的‘智能體AI’(agentic AI)體驗。

“隨著智能體AI時代的演進,我們的多旗艦策略使我們能夠突破移動技術的邊界,並將最新的AI創新成果推廣至更廣泛的高端裝置上。通過打造這兩款創新平台,我們為OEM廠商提供了更多選擇,攜手塑造下一代智能、個性化的移動體驗。”Chris Patrick強調。

從整體介紹看來,這一代晶片最值得關注的其實不是單獨某一個參數,而是從2nm製程、CPU架構、快取、GPU、AI加速,到ISP和視訊編解碼的一次整體升級。而5GHz,無疑是其中最值得被提到的一個數字。

移動CPU,首次突破5Ghz

關於新一代的晶片,高通並沒有透露這代Oryon具體屬於第幾代核心,只表示這是一次“全新、定製”的CPU設計,也是上一代驍龍8 Elite Gen 5 CPU的繼任者。從配置上看,這兩款處理器均採用2+6 Oryon CPU架構,包含兩個主頻為5GHz的Prime核心和六個主頻為4GHz的性能核心。

當中,如上所述,全新的Qualcomm Oryon CPU是首個最高主頻達到5GHz的移動CPU。

按照高通在此前發佈的一篇新聞稿中所說,如此極致的主頻表現,並非僅依靠先進製程工藝即可實現,而是完整的定製化設計:定製化設計包括微架構、其背後的落地方案,以及CPU子系統。

“可以說,每個元件都經過我們的精細調校。也正是通過對所有元件的整體調校,我們才能夠在移動晶片上打破限制,實現5GHz的最高主頻。”高通強調。

除了CPU之外,這一代CPU另一個最大的變化,其實隱藏在核心之外——16MB Oryon FlexCache。據介紹,高通為這顆晶片引入了新的FlexCache架構,將CPU核心連接到一個共享的快取池中。

換句話說,不同CPU核心可以訪問同一塊快取資源,而不是各自被割裂在相對獨立的快取體系中。這意味著,當一個任務在不同CPU核心之間切換時,可以減少因為快取資料不一致或重新載入而產生的額外開銷。

對於今天越來越複雜的手機應用而言,這一點尤其重要。因為手機上的任務已經不是簡單的“一個程序對應一個核心”。AI、遊戲、影像處理以及後台應用之間會不斷產生複雜的任務調度。因此,CPU性能的提升已經不只是看核心頻率。

高通也強調,在當前行業普遍面臨記憶體短缺的背景下,這項技術的創新意義尤為凸顯。FlexCache減少了核心訪問系統記憶體的頻率,因此即使在記憶體資源受限的情況下,也能提供穩定的性能表現。

在高通看來,高達5GHz的全新Qualcomm Oryon CPU為這些任務提供強勁算力,FlexCache則確保任務在各個核心之間切換時,每個核心所需的資料始終近在咫尺。在這兩者協同工作,讓搭載下一代驍龍旗艦移動平台的智慧型手機,能夠從容應對使用者未來更複雜、更智能的需求。

從高通提供的資料可以看到,驍龍8 Elite Gen 6系列CPU的能效比驍龍8 Elite Gen 5提升了37%。此外,驍龍8 Elite Extreme Gen 6 CPU的性能比上一代提升了13%,而驍龍8 Elite Gen 6 CPU的性能則比去年的晶片提升了10%。


加入了矩陣的GPU,性能拉滿

除了CPU之外,高通新一代旗艦晶片在GPU和NPU方面也全面升級。首先看GPU方面,如果說CPU解決的是通用計算問題,那麼GPU承擔的則是手機中越來越重的圖形和平行計算任務。

從架構上看,驍龍8 Elite Gen 6系列依然採用Adreno GPU的切片架構。整個GPU由三個Slice組成,每個Slice的頻率達到1.45GHz,而上一代GPU的頻率為1.2GHz。據介紹,這種切片架構的意義在於,高通可以把Shader核心和其他固定功能模組拆分到不同Slice中,從而更加靈活地進行功耗和性能調節。

而為了實現更好的體驗,高通為這代旗艦的Extreme版本進一步增加了一個新的東西:

Adreno Matrix Cores。這實際上是這一代GPU架構變化中非常重要的一環。過去,GPU主要負責圖形計算,而AI計算更多交給NPU。如今,AI開始進入遊戲渲染流程,例如超解析度、幀生成等功能都需要大量矩陣計算。因此,高通直接在GPU中加入Matrix Cores,讓GPU本身也具備更強的AI計算能力。

值得一提的是,高通還未驍龍8 Elite Extreme Gen 6配備了18MB專用Adreno HPM,這使得這顆新旗艦在性能方面如虎添翼。

按照高通所說,為Adreno加入Matrix Cores是公司在GPU上的首次嘗試,也是高通AI路線圖上的一個重要里程碑,通過將 AI 工作負載保留在圖形管線內部,開發人員可以運行日益複雜的渲染模型,同時降低延遲和功耗。神經網路工作不再需要離開圖形管線即可完成。

HPM的加入,則給GPU帶來了大容量、低延遲的記憶體,使基於圖塊的渲染、幀緩衝區和計算工作負載能夠保留在圖形子系統本地。這種三片式近記憶體設計將中間結果保存在晶片上,無需反覆訪問系統記憶體。而更少的資料傳輸意味著更低的延遲、更高的效率和更長的遊戲時間。

在這一代GPU上,高通還引入了一個被稱為Adreno神經融合技術——一個涵蓋更高級的超解析度和幀生成技術的統稱。高通表示,與之前的解決方案(Snapdragon Game Super Resolution 2?)相比,預計可節省40%的功耗。

在此前的發佈中,高通強調,使用 Adreno 神經融合技術開發遊戲,您可以獲得旗艦級 GPU 性能、AI 驅動的渲染以及引擎級支援。這意味著您無需從零開始建立定製渲染解決方案,即可在移動裝置上呈現更豐富的圖形、更高級的光照效果和更高的影像品質。

高通透露,新一代兩款晶片的GPU能效相比上一代提升40%;標準版GPU性能提升35%,Extreme版本則提升44%。

高通進一步指出,過去十年,移動遊戲一直同時提出三個要求:主機等級的畫面、流暢無卡頓的影格率以及能夠支撐完整遊戲時間的電池續航。但在過去的十年裡,大部分時間你只能選擇其中兩項。

而通過結合人工智慧、專用晶片和先進的記憶體架構,高通改變了這一現狀。


真正面向Agentic AI的NPU

如果說CPU代表通用計算,GPU代表圖形與平行計算,那麼這一代晶片的另一條主線就是AI。驍龍8 Elite Gen 6系列加入了新的Hexagon Element Accelerator。它被放置在Scalar、Vector和Tensor計算單元旁邊,專門用於加速Transformer推理。這背後的目標已經不是簡單的“手機跑一個大模型”。

在高通看來,一個由Element Accelerator、向量和標量計算單元、更大的共用記憶體以及基於快閃記憶體的模型載入機制共同構成的協同架構NPU,能有效加速Transformer工作負載、處理控制邏輯複雜的智能體任務,並將更多上下文資料保留在靠近計算單元的位置。

其中,Element Accelerator進一步提升了生成式AI和智能體AI中最關鍵的Transformer運算性能、向量計算單元助力實現高吞吐量AI數學計算,而標量計算單元則能夠支援智能體對決策邏輯、路由和編排能力日益增長的需求。

據介紹,Hexagon 的共用記憶體容量提升了 50%,使得處理器內部能夠儲存更多資訊。這減少了 AI 模形狀態、啟動值和中間張量資料與外部 DRAM 之間往復傳輸的需求。該設計最大限度地降低了傳輸延遲和資料瓶頸,使 AI 能夠在更快地響應和切換任務的同時,保持更長的對話上下文。

此外,這一代驍龍晶片還配備了全新的感測中心,採用雙微型NPU架構,性能提升85%,能效提升20%。

得益於這些配置,高通能更好地為面向未來的Agentic AI(也就是智能體AI)提供更可靠的性能支援。與傳統的AI問答相比,Agentic AI往往需要連續執行多個步驟,因此對上下文處理、推理速度以及記憶體訪問提出了更高要求。為此,高通擴大了AI加速器之間的共用記憶體,讓模型在處理KV Cache等資料時減少對手機主記憶體的依賴。

值得一提的是,這一代Hexagon架構還開始針對MoE,也就是Mixture-of-Experts模型進行最佳化。其中,Extreme版本甚至支援最高300億參數的MoE模型在裝置端運行。再疊加對INT2、INT4、INT8、FP8和FP16的支援,高通的NPU能使開發者能夠更靈活地在性能、記憶體、模型質量和功耗之間取得平衡。規模更小、更高效的模型可以承擔更多端側AI任務,而更大的模型則在處理複雜任務時才被呼叫。

高通表示,對於基於INT4的模型,新平台可實現最高50%的預填充性能提升、更快的解碼吞吐速度、增強的推測解碼,帶來更及時、更快的每秒詞元生成速度。其結果是更加即時的端側AI體驗,讓智能體響應更快速、性能更強大,也更具個性化。


其他功能的全面升級

在CPU、GPU和NPU持續提升計算能力的同時,高通也在持續提升晶片的連接能力。據介紹,兩款新晶片都整合了更強大的X105數據機,支援3GPP Release 19、5G衛星通訊和NB-IoT備用連接,峰值下行速率達到14.8Gbps、上行達到4.2Gbps。

影像方面,新一代晶片將NPU與ISP進一步打通,每個像素可攜帶16bit AI資料,相比此前方案大幅提升,使ISP能夠更深入地理解和區分畫面中的不同主體,並實現更精準的主體識別、追蹤以及偽影抑制。

在驍龍8 Elite Extreme Gen 6,高通更是進一步突破了旗艦手機晶片的4K/120fps 和 8K/30fps限制。

首先,它支援4K/240fps慢動作視訊拍攝,這對於追求高畫質慢動作拍攝的旗艦手機而言,這依然是一項重要的能力提升。

其次,驍龍8 Elite Extreme Gen 6還支援8K/60fps視訊錄製。此前使用者往往需要在8K解析度和60fps高影格率之間做出取捨,而現在兩者可以兼得。不過,8K/60fps對手機的算力、功耗和散熱都提出了更高要求,因此首批支援這一規格的手機是否會受到持續錄製時間限制,還有待實際產品驗證。

除此之外,這顆頂級晶片還支援APV高品質視訊編碼,延續了上一代驍龍8 Elite Gen 5的相關能力。同時,它還加入了VVC編解碼器,用於提升影片播放效率。高通表示,與軟體解碼相比,VVC硬體解碼最高可節省55%的功耗。

值得注意的是,標準版驍龍8 Elite Gen 6並不支援上述這些視訊能力。尤其是APV,此前在驍龍8 Elite Gen 5上已經出現,因此這一能力上的差異,也進一步凸顯了Extreme版本在視訊處理方面的定位。 (半導體芯聞)