魔改还是优化

联发科芯片的魔改时代

为了更好地与高通等竞争对手抗衡，联发科在4G和5G时代分别祭出了“曦力”（Helio）和天玑（Dimensity）。其中，曦力家族曾首次在智能手机市场创下了十核记录，前不久還迎来了HelioG96和Helio G88两个新成员（图1），旨在赋予4G智能手机先进显示和影像能力。而天玑家族自诞生以来则衍生出包括天玑1000、天玑900、天玑800、天玑700四大系列（图2），并帮助联发科在2020年度击败了高通，一举成为全球最大的智能手机芯片供应商。

为了满足客户打造差异化产品的需求，联发科其实在很早以前就付诸了行动。比如，联发科在2019年推出的Helio G90，就被细分为了G90标准版和G90T，后者CPU和GPU频率更高，支持更大内存、更高像素摄像头、更高刷新率屏幕以及更多的语音唤醒词（图3），无论“首发”还是“独占”，都能成为一时间的宣传卖点，从而博得更多消费者的关注并助产品溢价。

再比如，联发科在发布天玑800时，也顺道制定了一颗被“开了小灶”的天玑820（图4），后者不仅CPU主频从2.0GHz提升到了2.6GHz，集成的GPU也从Mali-G57MC4变成了Mali-G57MC5。而这颗芯片也被Redmi10X5G独占，享受了半年多的（较之搭载天玑800竞品）性能红利，随后才被第二款vivoS7t手机列装。与此同时，OPPOReno3手机也搭载了联发科特别定制的天玑1000L，它属于天玑1000+的缩水版，但规格和性能却又明显领先天玑820，从而让Reno3获得了更高溢价的权利。

像HelioG90T、天玑820和天玑1000L这种芯片，它们因为CPU、GPU、ISP、NPU等单元的规格发生了变化，属于基于硬件层面的特别定制款，即通过“魔改”形成了一个全新的移动平台。然而，联发科此次发布的天玑5G开放架构（首发天玑1200-AI）却不涉及硬件的改动，属于纯软件层面的深度定制，与“魔改”无缘。

由“硬”转“软”的开放架构

根据联发科的新闻通稿显示，天玑5G开放架构致力于为终端厂商定制高端5G移动设备的差异化功能提供了更高灵活性，满足不同细分市场的需求（图5）。该方案基于天玑1200移动平台，联发科提供更接近底层的开放资源，为相机、显示器、图形和AI处理单元，以及传感器和无线连接等子系统提供解决方案。

看不太懂？没关系，下面咱们就来聊聊天玑5G开放架构的真实面目。

公版驱动

我们都知道，无论高通、联发科还是三星，这些SoC芯片商都有很多“独门秘籍”，比如高通的EliteGaming游戏平台和AIEngine引擎等。作为联发科已量产芯片中的最强音，天玑1200也是如此，它支持HyperEngine3.0游戏优化引擎、MiraVision显示技术、5GUltraSave省电技术（图6），基于多核ISP和NPU3.0的AI降噪、AI曝光、AI物体追踪等AI技术，而这些技术和功能都直接开放给了OEM终端厂商。

换句话说，凡是购买了天玑1200移动平台的手机厂商，也都顺道获得了可以使用上述技术和功能的“公版驱动”。

兼容困局

问题来了，手机厂商会根据具体产品的定位和成本，选择来自不同供应商的屏幕面板、显示驱动芯片、电源管理芯片、射频芯片以及CMOS传感器等零部件。另一方面，以“华米OV”为代表的品牌也都有自己的研发团队，积累了大量技术和专利，比如私有的人像识别算法、拍照成像算法、快充协议以及网络优化技术等等（图7）。

标准的天玑1200+公版驱动也许可以正常调用所有的硬件单元，但不见得可以充分挖掘出所有硬件芯片的性能潜力。另一方面，天玑1200特色的算法和功能不一定匹配手机厂商自己的算法和功能，需要后者付出更多的研发精力加以优化或规避，否则“1+1”不仅难以等于2，还可能出现体验上的耗损。

那么，如何才能实现软硬件与SoC移动平台的完美契合？最简单的方法就是自己用自己的——在过去华为和荣耀手机都搭载自家的海思麒麟芯片，可以让软硬件协同得更有效率，从而进一步提升使用体验。前不久曾有荣耀员工抱怨，以前用海思芯片遇到问题时，可以直接与海思的员工当面对接，还可以给海思领导发邮件施压。如今换成骁龙平台后，出现问题不仅需要花钱，沟通周期更长且不见得可以解决问题（图8）。

专属驱动

实际上，无论是联发科还是高通，它们都只是单纯的芯片供应商，很难专门针对某个品牌或具体机型提供深入芯片底层的专属优化，更倾向于直接推出诸如天玑820和骁龙768G这种魔改的平台为大客户站台。

作为第一颗基于天玑5 G开放架构所定制的芯片，天玑1200-AI在CPU、GPU、ISP、NPU等硬件平台参数上没有任何变化（图9），只是专门为手机厂商提供了更高的访问权限，通过芯片底层的软件优化以及双方研发人员的深度协同，为相机、显示器、图形和AI处理单元，以及传感器和无线连接等子系统提供解决方案，使其各个处理单元能够发挥定制化的功耗与能效，为手机的差异化功能创造更多可能性。

没错，天玑5G开放架构相当于联发科可以帮手机厂商开发量身定制的“专属驱动”，从而更好地驱动硬件，与厂商自身的软件技术和专利所匹配。如果还不理解，大家不妨换个思路——你自己DIY了一套电脑主机，以前是只安装Windows10系统，虽然系统集成了部分通用的驱动，但性能损失较大。而天玑5G开放架构就相当于允许你单独为主板、显卡、网卡安装专属驱动，性能可不就能100%发挥了。

天玑5G开放架构带来的变化

在天玑5G开放架构之下，手机厂商可以根据自己擅长的和感兴趣的方向，将自家的先进算法和联发科提供的底层硬件功能结合，从而把原本100%的体验优化到120%的超预期极致体验，甚至还能进一步降低功耗，提升能效。相当于联发科官方帮助手机厂商“开小灶”。

目前天玑5G开放架构可以针对多媒体体验、混合多重处理、AI处理、相机处理引擎和无线连接方面进行优化增强。

多媒体体验

以多媒体显示方面为例，手机厂商可以直接采用或者参与联调联发科的AI图像画质增强（AI-PQ）和AI超级分辨率（AI-SR），也可以开发属于自己的算法，对视频的对比度、色彩、锐利度、亮度等进行实时调整（图10）。

混合多重处理

混合多重处理则可让手机厂商自主定制芯片内各种处理单元的工作负载分配，包括CPU、GPU、ISP和NPU等，从而充分调度更多可利用资源，带来更好的性能和电源效率，进一步增强用户体验。

AI处理

允许手机厂商更便捷地使用深度学习加速器（DLA），可以更透彻地了解天玑1200平台的整个AI运行架构，包括软件架构、编译器以及工具等，从而可以让私有算法在1200-AI移动平台上跑得更好、更顺。此外，哪怕使用独立的A I 处理器也能使用联发科特有的INT8、INT16和FP16混合量化运算能力（图11）。

相机处理引擎

在拍照和视频录制时，允许手机厂商直接访问ISP，在按下相机按钮后立即直接控制数据流，并根据自身选择的参数、相机传感器和软件来设置优化效果，定制芯片层的硬件级视觉体验，例如景深、防抖、矫正、调色等（图12）。

無线连接

手机厂商可以通过配置文件调整蓝牙功能，以便更好地匹配无线配件，例如耳机或游戏外设等，提供更好的用户体验。

小结

天玑5G开放架构给予了行业更多的可能性。由于不同手机厂商所擅长的领域不同，具体产品所主打的方向也存在差异，因此每个厂商在该架构上投入的资源和技术不同，最后定制出来的芯片效果也就不一样。比如一加首发强调AI性能的天玑1200-AI，如果未来某个品牌主打更好的成像，也许就会定制出天玑1200-ISP。但是，这种对细节的打磨对体验的感知提升显然不如直接搭载更强的芯片（比如从天玑1200换成骁龙888），天玑5G开放架构能否得到更多手机厂商的认可并投入更多精力参与研发，还得待时间来验证。