联发科的崛起打破了移动平台沉闷的SoC市场格局。天机9000和骁龙8根1的性能测试已经解除。我们现在来分析一下这两款2022年的旗舰皇家SOC。
规格对比分析

骁龙8 Gen 1于12月1日发布,采用三星4nm工艺,X2超大核+3颗A710大核+4颗A510小核,频率分别为3.0GHz+2.5GHz+1.8GHz。虽然不再使用数字后缀,但GPU终于跨代到了Adreno 700系列。
联发科天机9000于11月19日发布。TSMC的4nm工艺也是X2超大核+3个A710大核+4个A510小核,频率分别为3.05GHz+2.85GHz+1.8GHz。GPU中也采用了新架构Mali-G710 MC10。这一代GPU的核心尺寸增加了一倍,其实已经接近之前的MC20了。
这一次,包括“永远的A55”在内的所有架构都得到了更新,标志着Armv9指令集的新时代。两家公司都使用了A510的新功能,四个小内核采用2+2结构,共享256KB L2缓存。
主要区别:
大核频:天机9000的三个A710频率高达2.85GHz,高于大多数SOC的超大核频。高通只有2.5GHz,频差14%;
内存支持:天机9000推出7500Mbps LPDDR5x内存支持,而骁龙8 Gen 1依然是6500Mbps LPDDR5,频差15.4%。现在还没有量产的LPDDR5x内存,不过2022年就不好说了;
缓存:骁龙8 Gen 1是6MB L3缓存+4MB SLC,而天机9000更夸张的是8MB L3和6MB SLC,分别大33%和50%。作为参考,骁龙845和骁龙855为2mbl3+3mblc,骁龙865和骁龙888为4mbl3+3mblc。天机9000的L3是1MB……比888的L3+SLC大...
APU:高通是一个混合架构。没有单独的APU,相关加载由六边形DSP/CPU/GPU完成。第七代AI引擎只发布4倍性能,1.7倍能效的数据。它是联发科第五代独立APU 590,6核,混合精密设计,号称性能和能效均提升4倍。
ISP:两边有3个18位ISP。高通光谱还隐藏了数字后缀,支持高达2亿像素的照片拍摄,并具有每秒32亿像素的处理能力。增加了负责人脸解锁的永远在线低功耗ISP等功能。天机9000是Imagiq 790,三个18位ISP都支持三倍曝光,可以同时处理18位HDR视频。它可以支持高达3.2亿像素的摄像头,每秒90亿像素的处理速度,数据处理速度是骁龙8 Gen 1的2.8倍以上。
除了没有详细数据无法直接对比的GPU,联发科天机9000是教科书式的“奇迹”。堆叠式设备的规格几乎都爆了,工艺更先进,频率更高,缓存更大,最夸张的ISP吞吐量相差1.8倍。
性能测定
天机9000工程机没有完整的散热设计,而是采用12GB LPDDR5 6400Mbps内存+256GB UFS 3.1闪存和液晶屏。下面引用的高通QRD是一个完美的外围测试机,而moto edge X30是一个生产机器。在测试条件上,联发科自己让步了,量产机大概率会强于工程机。
联发科的工程机GeekBench,GFXBench,安兔兔都是离线版本,但是子项目和最新版本没有太大区别,可以横向对比。
GeekBench 5测试,我们加入了骁龙888+,麒麟9000,苹果的A13,A14,A15三代对比,而A15包括了iPhone 13 Pro系列的满血版,4核GPU的青春版iPhone 13/13 mini,以及CPU和GPU下变频的Max-Q版iPad mini 6。
结果,两个规格相近、频率相差1.67%的X2超大核,单核分数相差3.35%,相差不大。但在多核成绩上,天机9000以4291的成绩超越A14,将安卓阵营的成绩向前推了一大步,与高通拉开了14.1%的差距。
对比GeekBench 5的子项目,加入骁龙888和888+一起跑。即使是规格和成绩差不多的X2超大型核心,高通和联发科的培养和侧重点也不一样。天机9000在PDF渲染、高斯模糊、图像压缩等项目上明显更强,幅度在10%以上。
多核项目,天机9000在总分强于14%的情况下浮点成绩领先21%。从单核与多核的比例变化来看,天机9000的2.85GHz UHF A710在HTML5和Clang测试中似乎偏弱,前者幅度为9%,但在光线追踪和机器学习项目中强于30%。“安卓CPU老大”的地位是稳固的。
两者的CPU主频差异集中在A710核心上。骁龙8 Gen 1的三颗A710核心是2.5GHz,天机9000的频差是2.85GHz,相差14%。但GeekBench两者的“多核-单核”成绩相差19.3%,明显大于14%的频率差。我们推测两者的区别主要来自天机9000的大缓存。毕竟L3和SLC分别有33%和50%的差异,差异巨大的子项目往往是缓存敏感测试。

这里需要注意的是,骁龙8 Gen 1量产机的多核性能正在提升,从当初输给骁龙888+到现在略有超越。其他媒体老师的天机9000工程机也考了4317分,极客湾的测试成绩甚至达到了4400大关。现在两边的峰值还没有完全确定,仅供参考。
GPU性能方面,我们使用GFXBench进行对比。在此,我们介绍魏飞先生独有的骁龙8 Gen 1 QRD数据,以供参考。这是骁龙8 Gen 1最强的部分,比骁龙的888+强42%到52%。高通终于可以和苹果A15打个来回了,和天机9000的差距在11.4%左右。
但天机9000的进步更夸张,性能远强于预期。在高压阿兹特克测试中,它甚至击败了iPhone 13上4核GPU的“青春版A15”,与iPad mini 6的“A15 Max-Q”非常接近,而在低压曼哈顿和曼哈顿3.1中则追得更近。
这几年安卓和iOS的GPU发展突飞猛进,简直就是蒙眼的水平。在曼哈顿3.1测试中,这一代GPU的性能是骁龙835的4.2倍;在曼哈顿测试,是骁龙835的4.4倍。相当于平均每年业绩增长43%到45%,简直惨不忍睹。
安兔兔,在这里,有一个仪式娱乐。这里用WHYLAB的骁龙8代1冰箱的数据,天脊9000在散热上还是被动的。当天机9000的CPU和MEM分别强13%和12%,UX强2%,只有GPU弱12%时,总分是102W。娱乐兔的GPU权重不对。然而,PCMark测试很少被人们使用。天机9000的分数是18162,骁龙8根1的分数是1.7W左右双方相差不大。高通从来不是独立的APU/NPU,导致AI测试差距明显。ETHZ AI基准V5测试显示,天机9000约为1058K,骁龙8 Gen 1约为538K,相差96.7%。
功耗差距
移动平台需要电池供电,体积有限,不可能像PC平台一样不管功耗运行。一是续航不能拉长,二是散热条件不允许。移动SoC本身就是一门平衡艺术。除了性能,旗舰SoC还必须关注功耗和发热。两代火龙手把手教我们:巅峰性能强如虎,发烧频率降低250。
在天机9000上,联发科还是一如既往的强调功耗。大会一开始就强调了“全球能效优化技术”。联发科表示可以覆盖CPU/GPU/APU/ISP等不同的IP块,根据手机轻、中、重负载提供不同的优化方案。浏览网页、看视频、待机等轻负载,号称比上年旗舰省电38%;在拍照、录像等重度场景下可以省电9%和12%;在游戏等重负载下,功耗降低高达25%。
天机9000的APU号称可以介入游戏,提供AI超分、AI-VRS可变渲染技术、CPU线程优化、智能动态帧稳定等特性。借助HyperEngine5.0智能控制引擎,AI-VRS可降低15%功耗;通过分析APP,可以将CPU操作拆解成多线程,可以优化5%的功耗;智能帧稳定技术可节省9%的功耗。而实际效果如何,还得拿到量产机上测试。
在能耗的基础上,AnandTech之前在骁龙8 Gen 1 QRD上做过SPEC 2017测试,与骁龙888 CPU相比,有8%的整数性能提升和2%的峰值功耗提升。浮点提升19%,浮点峰值功耗变化不大。几乎所有的测试都有较高的瞬时功耗,峰值可以冲到14W。AnandTech推测原因是L3和SLC被调用,导致功耗剧增。
另一方面,对于天机9000,参考魏飞先生的独家数据:在AndSPEC测试中,天机9000的X2超大型核能消耗比是18.54,比骁龙8 Gen 1 (12.43)高出49%;A710核心能耗比22.25,比骁龙8 Gen 1 A710的15.94强了近40%。
如你所知,天机9000的A710核心频率高14%,高功耗的L3和SLC缓存分别大33%和50%...天机9000大缓存,高主频,性能更好,能耗比天机9000和骁龙8 Gen 1高40%到49%。台积电没错!天机9000是的!
总结和分析

就算是工程机,天机9000的CPU性能也已经是安卓中最强的了,和长安街第二名差远了。GPU升级也很可观,确实是旗舰级别。
相比“强弱U”的骁龙8 Gen 1,天机9000的配置显然更加均衡。无论日常使用更需要什么,即使是现代手游,瓶颈也是CPU,而不是GPU。现代CPU能耗比越高,好处越明显。不要谈下一代SoC。在运行软件《原神》中,现在的GPU运行不满足,再加上能耗比的问题,CPU早早降频,更是雪上加霜。
骁龙835和双烘3.6W的时代已经一去不复返了,但是联发科一直强调功耗控制的方向是对的。再大的散热面积,再大的蒸汽室,手机表面散热空这么小,每转10W的功耗,早已超过了手机的承载能力。这不是笔记本,是手机!!!
在进展方面,第一款骁龙8 Gen 1的moto edge X30已经推出。天机9000首批终端将于2022年一季度上市。OPPO、vivo、小米、荣耀都会在第一次官方公布时首批推出或搭载。这很有意思。手机厂商会如何安排两款旗舰SOC的机型?
移动SoC市场已经很久没有这么热闹了。有点像之前AMD打英特尔,也是绝对性能和能耗比的领先者。毫无疑问,天机9000是联发科有史以来最强的SoC,也是当今Android平台上集成度最强、能耗比最高的SoC。


