【果言科技】S835 強敵?:HiSilicon Kirin 960 (麒麟960)解構

Qualcomm S835 絕對是 2017 年備受注目的一款處理器,它除了用在一系列旗艦手機例如 Samsung Galaxy S8 、HTC U11 外,亦預計會拿來運行 Windows 系統,之前我們談過它的過人之處;但在市場上的另一個異軍也不容小看,它就是 Huawei P10 Plus 在用的 HiSilicon Kirin 960 ,之前亦有一款以它為中心的 SBC面世,TechApple.com 也來解構一下它的特點。

16nm 制程:採用 big.LITTLE 架構 A73+ A53 

一般人會視 HiSilicon Kirin 960 是舊一世代的處理器,原因是它早於 2016 年底發佈,而首部採用它的手機為華為 Mate 9 ,但它的架構與 Qualcomm S835 亦有相似之處。

在 Qualcomm S835 採用 Kryo 280 微架構是由 4 核心高效能處理器配合 4 核心節能處理器組合,而它是基於 ARM 自家架構的一個「半客制」產品,同時它是基於 Cortex-A73 + Cortex A53 的組合設計,可以說 Kirin 960 與 Qualcomm S835 用的微架構相當接近,而兩者同樣使用 ARMv8-A 指令集。

我們再集中看 Kirin 960:根據官方的資訊,它採用的 Cortex A73 微架構號稱比起上一代的 Cortex-A73 在效能上提升了 30% ,節能程度亦提升 20% 。然而根據 Anandtech 的數字,它在浮點運算 FPU 方面明顯不及 Qualcomm S821 與 Cortex A72 架構的 Kirin 955 與 Kirin 950 ,單從圖片、3D 效能去看的話它比起上一代產品還要弱,它的強處在於 Integer Performance (實數計算),在 SPECint2000 之中分數比起 Kryo 與 A72 還要高。

如果我們更深入去看,會發現 A72 與 A73 的 Pipeline (指令管線)結構完全不同, A72 有整整 15 個階段 ,而 A73 只有 11 個階段。可以說 A73 的理念與 2014 年發佈的 A17 有點相似:透過把管線 Pipeline 的效率極大化。

當中最大的公別是解碼 (Decoder) 的深度只有 2-Wide 而不是 3-Wide ,雖然減少了一個階段,但這是針對 A72 在資料讀取階段未能完全滲透解碼,所以 A73 收窄解碼階段的影響未如想像中明顯,而這個亦是 A73 與 A15/A57/A72 從根本上的改變,這亦影響到跟它相近微架構的 Qualcomm S835 。

總體來說, A73 與 A72 在背景的設計理念不一樣: A72 所屬的 Austin 系列目標在於工業與低電耗的伺服器應用,而 A73 就集中在流動裝置的大小與耗電,根據 ARM 的說法在同樣的時脈之下 A73 比起 A72 減少 20~30% 耗電,體積亦最多可以減省 25%。

Mali-G7 1圖像處理器:強調效能方面

另外我們看看 Kirin 960 的 GPU (圖像處理器)方面,簡單來說 HiSilion 選擇了以效能作主導。我們看看上一代的 Kirin 950/955 ,它的四核 Mali GPU 是被受批評的(畢竟對手如 Samsung 、Qualcomm 都使用 8 核、12 核或以上的規格了),雖然在 Kirin 950 接近可以運行所有類型的桌子,但它在發熱、電量方面與對手相比並未算出色。

而於 Kirin 960 上面採用的 Mali G71 採用 32 核設計,目的是迎合 VR/AR 的高圖像處理需求,而時脈方面亦提升到最高 1037MHz ,相對於 950 高上 15 % ,官方亦指出在電量應用效率方面將會提升 20%,而整體運算效能提升 40% 。

而面積方面 MaliG71 能做到 2160p30 HEVC 與 H.264 編碼與解碼,亦能做到 2160p60 HEVC
解碼,比起上一代 1080p 高一倍的規格,在圖像處理方面有明顯提升。

簡表對比 Qualcomm S835 、HiSilicon Kirin 960

Hisilicon Kirin 960 vs Qualcomm S835
型號 Hisilcon Kirin 960 Qualcomm S835
CPU 架構 big.LITTLE 架構 2.4GHz 四核 ARM Cortex-A73 + 1.8Hz 四核 ARM Cortex-A53 四核2.45GHz + 四核 1.8GHz
指令集 ARMv8-A ARMv8-A
GPU ARM Mali-G71MP8

1037MHz

Adreno 540 (OpenGL ES 3.2, OpenCL 2.0 full,

Vulkan, DX12)

RAM 2x 32-bit LPDDR4 @ 1866MHz

29.9GB/s

2x 32-bit LPDDR4 @ 1866MHz

29.9GB/s

制程 TSMC 16nm FFC 10 nm FinFET LPE (Samsung)
記憶體 UFS 2.1 UFS 2.1
網絡 Kirin 960 Integrated LTE

(Category 12/13)

DL = 600Mbps

4x20MHz CA, 64-QAM

UL = 150Mbps

2x20MHz CA, 64-QAM

X16 LTE (download: Cat 16, up to 1000 Mbit/s; upload: Cat 13, up to 150 Mbit/s)
ISP Dual 14-bit ISP 14-bit Qualcomm Spectra 180 IS

引用來源:AnandtechWikiPedia

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