中端“神U”来袭 浅析高通骁龙780G移动平台

最新5nm制程工艺

骁龙780G之所以备受关注，除了它是骁龙765接班人的身份以外，还有其自身不俗的素质（图1）。比如，骁龙780G是继骁龙888之后，高通旗下第二款由当前最先进5nmLPE制程工艺打造的5G SoC移动平台。

三星5nm LPE工艺于2020年底量产，我们熟悉的Exynos 1080、Exynos 2100和骁龙888都基于这套工艺制造。据悉，三星5nm LPE引入了多层EUV工艺，其FinFET晶体管包含了智能双熔点分离、柔性放置触点等专为低功耗场景优化的技术（图2）。

需要注意的是，三星从7nm EUV→5nm LPE的跃进幅度并没有台积电从N7→N5那么大，在晶体管密度等指标上也要逊色一筹。骁龙888相对较高的发热和功耗表现，来自三星的5nm LPE工艺“功不可没”。不过，骁龙780G定位较低，它的频率设定更保守，不仅不会因5nm LPE工艺而“翻车”，反而会因新工艺的加持而换来较之7nm、8nm更好的能效比表现。

为了方便大家比对，笔者整理了高通在2021年主打的8颗5GSoC的基本规格对比（表1）。

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表1：高通5G SoC移動平台规格对比 

*骁龙765G还包含降频版的骁龙765（2.3GHz）以及超频版的骁龙768G（2.8GHz）;骁龙870其实就是骁龙865和骁龙865 Plus的再度超频版，它们之间除了频率以外完全相同

每骁龙888同源之心

骁龙780G的第二大特色，就是采用了和骁龙888同源的CPU内核。我们都知道，高通骁龙采用的Kryo核心都是由ARM原生Cortex-A系列架构“魔改”，比如Kryo 400、Kryo 500和Kryo 600就分别由Cortex-A76、Cortex-A77和Cortex-A78半定制化而来（图3），并通过频率和高速缓存的容量区分档次。

骁龙78 OG采用了最潮流的“1+3+4”三丛集架构方案，由1颗2.4GHz的大核、3颗2.2GHz的中核和4颗1.8G Hz的小核组成，在频率的设定上与骁龙765G基本持平。相对于骁龙8系，骁龙780G最高2.4GHz的频率还是显得有些保守，而这也将成为限制其采用的Cortex-A78核心性能输出的最大瓶颈。

③ARM近三代原生架构之间的性能差异对比

④搭载骁龙780G移动平台的小米11青春版安兔兔V9跑分截图

在理论性能跑分方面（图4），骁龙780G凭借与骁龙888同源的CPU内核，哪怕其频率保守，但依旧足以秒杀主频高达2.8GHz的前辈骁龙768G，甚至可以小幅领先联发科旗下的天玑1000+（Cortex-A77，2.6GHz）。

但是，当骁龙780G在面对同样采用Cortex-A78架构且主频更高的天玑1100/1200和Exynos 1080时就显得力不从心了（表2）。而骁龙870虽然采用的是Cortex-A77架构，但凭借3.2GHz的频率却可以稳居次旗舰级别5G SoC中的性能之巅。可见，没有什么是暴力超频解决不了的问题。

表2：骁龙780G CPU理论性能对比

表3：骁龙780G GPU理论性能对比

向骁龙855看齐的GPU

高通为骁龙780G搭配的GPU型号为Adreno 642，从后缀来看其ALU（计算单元）规模应该和上上代旗舰骁龙855集成的Adreno 640持平（图5），并且新增对10位HDR和144Hz刷新率屏幕的支持。不过，根据新浪微博博主@肥威爆料称Adreno 642的核心频率只有490MHz，而骁龙855和骁龙855 Plus集成Adreno 640的核心频率则分别为585MHz和672MHz。

因此，大家不要指望骁龙780G的游戏性能可以掀翻骁龙855，从安兔兔和GFXBench测试来看，骁龙780G的3D性能只是很接近骁龙855而已（表3）。但如今已经是2021年了，骁龙780G的3D性能只能说是中端称王，明怕和天玑1000+相比也有明显的不足，距离Exynos 1080和骁龙870就更加遥远了。

骁龙855集成的Adreno 640 GPU

除了Krvo 670 CPU和Adreno 642 GPU以外，高通还为骁龙780G准备了Hexagon 770 DSP，它们共同组成的第六代AI Engine引擎的AI算力高达12 TOPS。作为对比，采用第五代AI Engine引擎的骁龙765的AI算力只有5.4 TOPS，仅次于骁龙865的15 TOPS。

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来自其他方面的改进

我们再来看看骁龙780G在其他方面的改进。这颗芯片支持LPDDR4X-2133MHz内存，可以搭配UFS2.2闪存，符合2021年中端手机的存储标准。骁龙780G首次将支持三摄并发的Spectra 570 ISP引入到骁龙7系家族，这意味着用户可以同时从三个不同的焦距捕获图像，还支持最高2亿像素的摄像头，1秒内可以处理25亿像素（骁龙888是27亿），支持10bit HDR HEIF拍照，4K HDR视频录制（图6）。

骁龙780G集成骁龙X53 5G调制解调器，下行和上行速率分别为3.3Gbps和1.6Gbps，取消了对毫米波频段的支持，较之骁龙765G甚至还略有缩水。不过，骁龍780G通过板载的FastConnect 6900为Wi-Fi 6E和6GHz频段提供了支持，从而增加了带宽并增强了连接，从实用性来看Wi-Fi 6E和6GHz频段的Wi-Fi显然远超“虚无缥缈”（国内基站暂时不支持）的毫米波。

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总之，如果拿骁龙780G和骁龙765G，以及Exynos 980和天玑800U这些档次的竞品相比，骁龙780G的表现绝对抢眼，特别是3D性能较之骁龙768G领先50%，达到了高通官方宣传的技术指标。实际上这就足够了，骁龙7系的定位原本就是中端，只是近期大家的胃口最近都被骁龙870这些次旗舰“养刁了”。就2021年的中端市场而言，骁龙780G其实依旧可以摘得“神U”的桂冠（图7）。

旧瓶装新酒的骁龙860

除了骁龙780G，高通还同时发布了骁龙860移动平台。不过，后者其实就是骁龙855+的重新包装版，在高通官网甚至已经将骁龙855+和骁龙860的信息页合并（图8），可见它们之间的血缘关系。

简单来说，骁龙860和骁龙855+在CPU、GPU、DSP等架构方面完全一致，主要改进在于原生支持90Hz刷新率的屏幕，最高支持16GB内存（骁龙855+为12GB）。

尴尬的是，高通为骁龙860准备的基带依旧是其内部集成的骁龙X24（4G）或外挂骁龙X50基带。问题是，骁龙X50基带仅支持NSA组网方式，并不支持SA组网。而目前国内运营商的新建基站都是SA制式，这意味着未来搭载骁龙860的手机上市，也面临着可用5G信号缺失的问题。此外，从CPU和GPU架构来看，骁龙860很可能连骁龙780都“打不过”，如果优化不到位，其有望成为史上最逊的骁龙8系新品。

总之，骁龙780G是一颗极具诚意的芯片，它填补了骁龙765系列和骁龙870之间的市场空白，可以帮助高通稳住1500元～3000元价格段的中高端市场。至于骁龙860，大家看看就好，它只是在全球缺芯的大环境下的“废物利用”而已。