天璣的5G猜想

包永剛

從技術參數看，天璣1000無論在通信性能，還是CPU、GPU、AI、游戲性能上，都具有領先優勢。

2019年11月26日，MediaTek（聯發科技）在深圳正式發布了旗下首款5G SoC（系統級芯片）天璣1000（代號MT6889）。2019年6月，MediaTek就已經透露了這款芯片的一些特性，但天璣1000的正式發布還是讓人驚喜。從技術參數看，天璣1000無論在通信性能（5G、WiFi、導航），還是CPU（中央處理器）、GPU（圖形處理器）、AI（人工智能）、游戲性能上，都具有領先優勢。

速度飛快的5G處理器

在5G商用的元年，5G最受關注的自然是性能。雖然5G時代能夠提供5G調制解調器的公司已經屈指可數，但競爭的激烈程度不降反升，爭相推出5G處理器。而MeidaTek此次發布的天璣1000是首款集成5G調制解調器的手機SoC，相比目前市場上5G手機使用的主控芯片加5G調制解調器的方式，5G SoC更符合未來手機市場的需求。

MediaTek無線通信事業部總經理李宗霖介紹，天璣是MediaTek為5G系列產品推出的全新品牌，英文名為Dimensity。他表示，天璣星是北斗七星之一，能夠指引方向，代表著MediaTek要在5G領域做出貢獻，推動和引領5G發展。

他同時表示，“整個5G市場想要成功，不只芯片本身要做到好，做到符合市場需求，其他的合作伙伴也要一起推動5G生態鏈的成熟，如此方能落實到終端，讓消費者購得的5G手機是性能好、符合使用需求的”。

根據官方給出的數據，在Sub-6頻段下，天璣1000可以實現4.7Gbps（交換帶寬，是衡量交換機總的數據交換能力的單位）的下行速率和2.5Gbps的下行速率。這是兩個月前發布的麒麟990下行2.3Gbps，上行1.25Gbps速度的2倍。

能夠實現如此之強的5G性能得益于MediaTek率先支持了5G雙載波聚合。支持雙載波聚合意味著一次可以連接兩個頻段，可以同時下載兩個100兆帶寬的資料，5G信號的覆蓋率可增加30%。

更高的速率必然會帶來更高的功耗。MediaTek無線通信事業部協理李彥輯則表示，天璣1000與市場上同類的旗艦B和旗艦A對比，輕載功耗可以分別降低42%和19%，重載功耗分別可降低49%和21%。

兼顧高速率和低功耗的同時，李彥輯還宣布天璣1000能實現5G+5G雙卡雙待。也就是說，天璣1000支持SA（獨立組網）+NSA（非獨立組網）的雙模組網方式，網絡可以支持支持HDD（硬盤驅動器）+FDD（軟盤驅動器）。

除了強大的5G通信能力，天璣1000在WiFi以及導航通信方面的能力也十分亮眼。據介紹，天璣1000是全球首個在7nm（納米）制程下集成了WiFi6（最新一代WiFi通信標準）的芯片，相比市場上旗艦WiFi5芯片，下行峰值速率提升52%，并且功耗降低70%。并且，在5GHz頻寬80MHz的條件下，天璣1000的下載速度是支持WiFi6旗艦手機的1.3倍。

在導航性能上，天璣1000支持全球所有的導航系統，支持雙頻。李彥輯在發布會上展示，基于天璣1000的手機無論是在高架橋還是停車場等場景，天璣1000的表現都更好，能夠實現更加精準和沒有斷點的定位。據了解，MediaTek還采用了慣性導航技術。

APU 3.0刷新AI-Benchmark跑分

除了5G，如今最受關注的還有AI技術。2018年12月，MediaTek的12nm Helio P90獲得了ETH Zurich開發的AI-Benchmark跑分第一，這個成績得益于APU 2.0。不過，隨著麒麟990、驍龍855+等處理器的發布，Helio P90并沒有在AI-Benchmark榜單一直保持第一的位置。如今，天璣1000憑借APU 3.0再次以56158的跑分再次站上AI-Benchmark榜單第一的位置，超越排名第二和第三的麒麟990 5G版（52403分）和麒麟990（41773分）。

讓天璣1000刷新AI-Benchmark跑分的APU 3.0引入了類似CPU大小核設計的概念。APU 3.0共有6個核心，其中2個大核、3個小核、1個微小核。至于為何采用這樣的設計，MediaTek無線通信事業部技術行銷處處長李俊男表示，AI算法越來越復雜，比如在相機中，有的功能適合用小核，有的功能如AI像素融合，大核就更適合，還能實現更好的能效比。

這樣的架構設計顯著提升性能和效率。相比APU 2.0，APU 3.0帶來了2.5倍的性能提升，并且功耗降低了40%。對比同類產品，APU 3.0架構特別優化了浮點計算，在性能方面提升了2倍多。其定點運算性能同樣領先，可以高效地運行常用AI網絡。

天璣1000采用的是4個高性能Arm Cortex-A77 CPU，主頻為2.6GHz，搭配4個高效能Cortex-A55 CPU。GPU采用的是9核Mali G77。這種設計帶來了強勁的性能表現。在安兔兔的跑分排行中，天璣1000跑分超過510000，同樣刷新了榜單，高于此前最高的482917的跑分。

CPU在Geekbench的單核和多核測試中，天璣1000單核跑分超過3800分，多核跑分為13000分，單核和多核跑分領先競爭對手，在常用的APP包括微信、QQ、抖音、快手、支付寶等啟動中有5%到42%不等的性能提升。

GPU的性能相比Arm上一代GPU架構G76有40%的提升，在GFXBench Manhattan 3.0和3.1的測試中天璣的成績都位居第一。GPU高性能可以在游戲中有很好的提升，特別是在90幀以及120幀的游戲中。

拍攝和游戲中的極佳體驗

MediaTek總經理陳冠州多次強調，MediaTek要“讓AI成為可感知的體驗”。

在天璣1000中，APU3.0與Imagiq5.0（最新的影像處理引擎）的搭配實現了更好的AI拍照。比如在明亮窗戶前的高動態拍照場景，要實現人物和風景都有很好的曝光，大部分手機都是做多張照片降噪再實現HDR（高動態范圍圖像），也有的手機通過HDR合成再進行降噪，但這樣會漏掉很多細節。天璣1000可以同時進行多張HDR處理和降噪，實現更好的成像效果。

在較暗的環境下，采用天璣1000的手機攝像頭可以拍出更加明亮且噪點更少的照片。

另外，在運動場景的拍照中，天璣1000借助強大的AI算力可以做重點區域切割，判斷物體的移動速度，再進一步判斷需要多快的快門，可以把移動物體拍得清楚。當然，憑借APU 3.0和Imagiq5.0的結合還能在白色非常少的場景中實現準確的顏色還原。

除此之外，在視頻人像景深中，天璣1000也能實現更好的效果。

游戲部分，在Helio G90 HyperEngine1.0的基礎上，天璣1000搭載了HyperEngine2.0，具有網絡優化引擎、智能調控引擎、操控優化引擎、顯示引擎。網絡引擎能夠實現游戲中不斷網，同時通過WiFi的多路并發，實現更加流暢的游戲體驗。

借助APU3.0和最新GPU，HyperEngine2.0在90幀和120幀的游戲中也有更穩定的表現，游戲冷啟動的時間也更快，最高提升了10倍。

HyperEngine2.0還在藍牙即時傳輸、操控體驗、畫質方面進行了提升。

未來可期

從技術參數來看，天璣1000無論是在通信還是計算性能上都處于領先地位。但是，更高的性能就意味著更高的能耗。這對于任何一家手機SoC提供商而言都是很大的挑戰，李彥輯表示：“要集成5G基帶非常不容易，無論是工藝，還是系統的設計上與CPU、GPU乃至于架構做很好的融合，這本身就是一個極大的挑戰。新的CPU、GPU對我們來講都是全新的，給設計團隊有相當大的挑戰。天璣1000的設計從前期評估、中期驗證到最終實踐落實，都是MediaTek過去幾年來的積累。”

更進一步，天璣1000到底如何兼顧高性能和低功耗？李彥輯表示，功耗的降低很大一部分歸功于芯片使用了7nm制程，并且在架構上使用了很多低功耗的技術以及使用了3GPP（第三代合作伙伴計劃）標準中的低功耗技術。

還需注意到的是，雖然采用了A77，但是天璣1000的主頻最高只到2.6GHz，這也是在性能和功耗上的一個權衡。采用天璣1000方案的手機，電池容量增加15%就能抵消5G高速率帶來的功耗增加，這是十分值得大家期待的地方。

發布會現場，李宗霖宣布搭載天璣1000的手機將在2020年第一季度推出。MediaTek率先推出5G SoC，有利于5G手機的普及。不過這對于MediaTek而言是非常巨大的挑戰，在5G調制解調器方面，雖然此前發布了Helio M70，但并沒有推出主控加5G調制解調器的方案，而是等到天璣1000的發布才正式商用。AI方面，APU 3.0的大小核的設計也能夠更好地滿足多樣的AI需求，比如在游戲和拍照中就發揮了不同的作用。但也需要看到，在天璣1000這款旗艦SoC中，由于同時使用了多個新技術和新架構，這也是MediaTek技術積累的展現以及對自身技術的自信。

至于天璣品牌能否讓MediaTek在5G時代獲得更高的市場份額，讓我們拭目以待。

（編輯 宦菁 huanjing0511@sohu.com）