驍龍820是高通SoC版圖上的一個里程碑，其無論絕對性能還是能效比，對比驍龍808/810都有大幅度提升，而且商業(yè)上也非常成功。而更重要的是，這背后是高通對移動計算平臺的看法和布局——異構(gòu)計算：

1.經(jīng)過大幅增強(qiáng)的Hexagon 680 DSP（digital signal processor數(shù)字信號處理器）有了自己的獨(dú)立介紹，后者支持Hexagon矢量擴(kuò)展（Hexagon Vector Extensions/HVX），負(fù)責(zé)圖像處理應(yīng)用中的計算負(fù)載（以往在CPU/GPU上相對更費(fèi)電的虛擬現(xiàn)實、增強(qiáng)現(xiàn)實、圖像處理、視頻處理、計算視覺等任務(wù)可交給DSP去更高效率地處理）；

2.上面有高通第一個自主構(gòu)架的64位CPU核心——Kryo，其重點(diǎn)提升了浮點(diǎn)運(yùn)算性能；

3.加入了升級后的 Adreno GPU ，更強(qiáng)的ALU（邏輯運(yùn)算單單元）除了提升體驗外，還讓人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)（物體識別）、照片和視頻中的成像優(yōu)化和AR/VR體驗提升等成為可能。

驍龍835構(gòu)架組成

在這個理念的基礎(chǔ)上，驍龍835現(xiàn)在是高通移動平臺的一部分，這個擁有超過30億個晶體管的SoC（然而蘋果16年9月推出的A10處理器已經(jīng)有33億個晶體管了）是首個使用三星10nm工藝的產(chǎn)品，最終讓封裝面積對比驍龍820減少了35%。新的CPU構(gòu)架和X16 LTE基帶是當(dāng)中最重要的改變，其基帶已經(jīng)可以提供最高1Gbps的下載速度（Cat.16），SoC里的其他部分也得到了一些相應(yīng)的小升級。

三代驍龍參數(shù)對比

高通從驍龍800那一代開始就有請媒體到高通加州圣地亞哥總部，以進(jìn)行功能演示和有限測試的習(xí)慣，當(dāng)然，是通過高通自己的原型機(jī)（MDP移動開發(fā)平臺），后者是用于進(jìn)行軟硬件測試，具備完整功能的手機(jī)或平板，只是它們的體型會比手機(jī)要大一圈。當(dāng)年的驍龍810被放在了平板測試機(jī)上，而820的測試機(jī)是一部有6.2英寸巨屏的手機(jī)，到了835這一代，測試原型機(jī)繼續(xù)變小，變成了5.5英寸2K分辨率屏幕，搭載6G內(nèi)存和2850mAh電池的手機(jī)。

原型機(jī)變小是個好趨勢，因為機(jī)器越小，可以用來吸收和分散熱量的面積就越小，這側(cè)面說明了驍龍835的功耗會進(jìn)一步縮小。當(dāng)然，這需要精確的功率測試才能確認(rèn)。因為測試時間有限，所以我們專注于CPU/GPU和內(nèi)存性能測試。注意，我們這里測試的是原型機(jī)和非正式版的系統(tǒng)，所以結(jié)果僅供參考。量產(chǎn)版很有可能會有比一定的出入。

CPU部分

820上的Kryo是高通第一個全自主設(shè)計的64位CPU，這個獨(dú)特的構(gòu)架在浮點(diǎn)的IPC性能很強(qiáng)（IPC全稱Instruction Per Clock cycle，指每周期可處理的指令數(shù)，可以籠統(tǒng)理解性能=IPC*頻率），但整數(shù)IPC性能還不如ARM之前的A57構(gòu)架，而且能效比也要低一點(diǎn)。比起使用修改820的4核Kryo構(gòu)架，高通在835走了一條完全不同的道路。

新的Kryo280構(gòu)架，除了名字，和原來的Kryo構(gòu)架沒有任何的傳承關(guān)系。驍龍835上采用了8核心大小核構(gòu)架，由4個負(fù)責(zé)極限性能輸出的大核，和4個追求“能效比”的小核組成。而這個構(gòu)架最特殊的地方，其實是它是首個對ARM新構(gòu)架進(jìn)行改進(jìn)的產(chǎn)品。BoC許可讓廠商可以根據(jù)需求對構(gòu)架進(jìn)行調(diào)整，特別是對指令預(yù)取區(qū)和發(fā)射隊列上的修改，但構(gòu)架里某些部分不在許可范圍內(nèi)。包括解碼器和執(zhí)行管線都是動不了的，畢竟改動他們的工程太大了。高通沒有公開它是基于ARM那個構(gòu)架修改的，但高通表示大小核CPU都是半自主設(shè)計的構(gòu)架，而內(nèi)存控制器也是高通自己設(shè)計的。

驍龍835的 Kryo 280 CPU在整數(shù)運(yùn)算IPC性能（每周期可處理的指令數(shù)）對比820/821有明顯的提升，這是我們沒預(yù)料到的，畢竟Kryo核心的長處不是整數(shù)運(yùn)算。雖然大部分測試中都有大增長，但JPEG，Canny和Camera等部分測試出現(xiàn)了倒退，這個特征和我們在Kirin 960上的A73表現(xiàn)很像。這些整數(shù)測試的成績和L1/L2緩存的行為，都和A73獨(dú)特的表現(xiàn)很類似，Kryo 280可能就是基于ARM最新的A73構(gòu)架改的。

Geekbench 4單線程整數(shù)運(yùn)算小項目成績

我們簡單對比一下驍龍835和Kirin 960在Geekbench 4的整數(shù)測試成績，它們的子項目成績的類似程度，可不是頻率和正常的測試變量可以造成的。它們的測試成績里，只有極少數(shù)特殊的項目有差異，范圍在-5%-9%之間。這再次說明了，在BoC許可內(nèi)做小修改后的半自主構(gòu)架，其成績其實也是可以預(yù)測的。

把頻率考慮進(jìn)去之后（上表）得出每Mhz獲得的分?jǐn)?shù)（意義接近同頻性能），這會更加容易比較不同構(gòu)架之間的IPC性能。Kryo 280這種半自主設(shè)計的構(gòu)架，成績和Kirin960上的A73并沒有很大分別，只是比A72高了6%，比A57高了14%，比起前代的驍龍820/821高了整整22%（因為Kryo核心本身在LLVM和HTML5 DOM上的表現(xiàn)不佳，拖低了820/821的分?jǐn)?shù)）。驍龍835的成績無法橫掃其他旗艦產(chǎn)品，和Kirin 960上的A73一樣，小項目測試的結(jié)果和前代對比也是互有高低的。

Geekbench 4單線程浮點(diǎn)運(yùn)算小項目成績

驍龍835的Kryo 280在820本來強(qiáng)項的浮點(diǎn)測試中的分?jǐn)?shù)出現(xiàn)了明顯的倒退，甚至還輸給了A72。結(jié)果依舊和 Kirin 960的A73很像，連小項目的測試分?jǐn)?shù)也很接近。

A73相對A72小幅倒退的部分，也是Kyro 280倒退的部分，這有點(diǎn)出乎我們的預(yù)料。因為他們的NEON執(zhí)行單元和A72幾乎沒有變化。如果硬要說區(qū)別的話，A72在前端延遲、指令預(yù)取區(qū)和內(nèi)存系統(tǒng)上會占優(yōu)一些，但幅度不大。A73在指令解碼上的劣勢會影響成績，但不會對全局造成大的影響。對比A72，Kirin 960的A73和驍龍835D Kryo 280 都出現(xiàn)了 L2緩存讀/寫帶寬下降，L1緩存寫入帶寬下降的問題，這同樣對成績造成了影響。

驍龍835的浮點(diǎn)IPC性能比820/821低了23%，這不知道是設(shè)計思路上的妥協(xié)還是設(shè)計思路上的轉(zhuǎn)變。高通在兩年前開始設(shè)計Kryo核心的時候，應(yīng)該就已經(jīng)對未來那些還沒到來的需求有所預(yù)測了。從現(xiàn)在高通的布局來說，高通應(yīng)該是覺得以后更多的計算需求會轉(zhuǎn)到GPU和DSP上，這樣可以提升整體的能效比，而“放棄”的浮點(diǎn)性能可以省下寶貴的芯片面積和電力。

Geekbench 4單線程內(nèi)存測試成績

Kryo 280、A73、A72和A57都有2個AGU地址生成單元。但A72/A57將載入和存儲操作分開由不同AGU處理，而Kryo 280和A73 里的AGU都可以執(zhí)行存取操作。在Kirin 960上，這個改變帶來了比950更加低的內(nèi)存延遲和并提升了內(nèi)存帶寬。

835在內(nèi)存延遲控制和帶寬上，甚至比960還要強(qiáng)，拋除頻率差的因素后，提升依舊達(dá)到11%，對比820/821提升巨大。但在兩代Kryo的帶寬提升幅度，不如Kirin從A72升級A73構(gòu)架時那么大，因為上一代Kryo的2個AGU就已經(jīng)能執(zhí)行載入和存儲兩種操作了，只是前代在某些場景的延遲會更高。

系統(tǒng)性能表現(xiàn)

到現(xiàn)在為止，我們對驍龍835上的Kryo280的印象是，其是對A53和A73構(gòu)架進(jìn)行修改后的產(chǎn)物，無論整數(shù)還是浮點(diǎn)運(yùn)算的IPC每周期性能，都和Kirin960很相似。像PCMark這些系統(tǒng)層面的測試，可以根據(jù)真實生產(chǎn)環(huán)境，使用安卓API對CPU/GPU/內(nèi)存/NAND存儲進(jìn)行測試，但除了CPU的IPC性能和內(nèi)存延遲等影響外，還會受廠商對系統(tǒng)軟件優(yōu)化的影響，后者可以控制程序優(yōu)先級和DVFS動態(tài)電壓頻率調(diào)整策略，以求得性能和續(xù)航之間的平衡。

可以確認(rèn)的是，和其他SoC一樣，在不同機(jī)器上的驍龍835會有較大的跑分差距。而在原型機(jī)上的驍龍835刷新了PCMark的記錄，其總分比用Kirin960的Mate 9要稍微高一些，比最快的821的機(jī)器還快了23%。

在網(wǎng)頁瀏覽測試中，驍龍835原型機(jī)表現(xiàn)優(yōu)異，但只是比Mate 9高10%。在這個主要考核整數(shù)運(yùn)算的測試中，其比820/821高了34%。值得注意的是，整數(shù)運(yùn)算本來就吃力的820/821，排在了所有A72和A73構(gòu)架的機(jī)器之后，甚至連驍龍650都打不贏。

PCMark的寫入測試對頻率敏感，需要大核的瞬間爆發(fā)性能，測試包括模擬打開PDF文件、文件加密（前兩個都是整數(shù)運(yùn)算負(fù)載）、內(nèi)存測試、甚至還有閃存讀寫測試。所以這個測試的結(jié)果會有很多變量，甚至820/821的機(jī)器之間都會有較大的出入，像樂視樂Pro3就比 Galaxy S7 edge還要高40%。但驍龍835原型機(jī)和Mate 9的差別微乎其微。但驍龍835比起前代進(jìn)步明顯，比最快的樂Pro 3（821）還要快24%，比 Nexus 6P（810）快80%，比聯(lián)想ZUK Z1（驍龍801/8974AC）快162%。

PCMark數(shù)據(jù)處理測試同樣主要考核整數(shù)運(yùn)算性能，測試包括處理一大堆不同類型的文件的速度對比，并會記錄他們和動態(tài)圖表交互時的實時幀率。驍龍835原型機(jī)和Mate9的成績依舊很接近，但它們這次和其他機(jī)器的距離拉得更開，驍龍835原型機(jī)比Pixel XL提升28%，比LG G5提升111%。和寫入測試類似，820機(jī)型間的表現(xiàn)差距很大，再次證明了OEM廠商的調(diào)教會對用戶體驗造成很大影響。

視頻剪輯測試中，使用的是OpenGL ES 2.0的片段著色器提供視頻特效。這是非常輕度的工作負(fù)載，大部分手機(jī)在這里，GPU和大核幾乎都是閑置狀態(tài)的，僅僅使用如A53這樣的小核，這就是為什么成績差距會這么小的原因了。

圖片剪輯測試中，提供了一堆不同的圖片特效和濾鏡，需要CPU和GPU同時工作。得益于 Adreno GPU強(qiáng)大的ALU（算數(shù)邏輯單元）表現(xiàn)，驍龍835原型機(jī)和820/821機(jī)型的表現(xiàn)都很好。835的 Adreno 540 GPU比Mate9上的Mali G71（ARM現(xiàn)在最強(qiáng)GPU構(gòu)架）還要強(qiáng)了33%。

JavaScript測試中iPhone的表現(xiàn)都很好，但這個無法用來對比蘋果A系列芯片和安卓平臺的芯片，因為它們用的瀏覽器也是不同的，這很大部分得益于Safari瀏覽器的JavaScript引擎。安卓平臺在同樣使用最新版的Chrome瀏覽器時，驍龍835原型機(jī)不錯。雖然在Kraken測試中和820/821并沒有拉開差距外，在JetStream中又和Mate9沒有什么分別，但在后者中比820/821機(jī)器有15%到37%不等的提升。其在WebXPRT 2015 中的測試出乎預(yù)料地好，比Mate 9高了24%，比使用820的S7 edge高67%。

為了看看軟件層面造成的影響會有多大，我們使用高通內(nèi)部測試的瀏覽器（專門為了驍龍SoC優(yōu)化過）進(jìn)行測試，結(jié)果Kraken測試值提升到了2305ms， 但JetStream提升24%到了87分（但這兩個項目還是落后iPhone很多），WebXPRT 2015 測試更是暴漲82%達(dá)到280分（終于打贏并拋離了iPhone）。

GPU部分

驍龍835上的 Adreno 540 和820上的 Adreno 530用的是同樣的構(gòu)架，但做了小優(yōu)化避免以前的瓶頸，并對對ALU和寄存器進(jìn)行了優(yōu)化。通過改進(jìn)depth rejection（深度過濾器）減輕了每個像素點(diǎn)的計算負(fù)載，以提升性能表現(xiàn)并降低能耗。

高通宣稱在3D渲染上對比820的Adreno 530有25%的提升。雖然官方?jīng)]有說明，但很明顯，這里面一大半的提升來源于10nm制程的優(yōu)勢，后者讓GPU頻率可以提高到710MHz，單單這里已經(jīng)比820提升14%了。

GFXBench里的霸王龍測試是比較老的測試項目了，其基于OpenGL ES 2.0 API。和新測試不同，其結(jié)果和著色器性能沒有嚴(yán)格對應(yīng)關(guān)系，這也是為什么旗艦都可以在亮屏測試?yán)铮數(shù)絍-Sync限制的60幀。但以前達(dá)到60幀的iPhone 7 Plus 和 Mate 9都是1080P分辨率的，但這次的驍龍835原型機(jī)，是第一部達(dá)到60幀的2K屏設(shè)備。

在離屏測試中，驍龍835測試機(jī)超越了 iPhone 7 Plus和 Mate 9，比Pixel XL（820）快了25%，和高通宣稱的提升幅度接近。幾乎是Nexus 6P的Adreno 430的2倍，聯(lián)想ZUK Z1上的801上的Adreno 330的4.5倍

GFXBench 的Car Chase場景，使用了OpenGL ES 3.1和Android Extension Pack （AEP）上的最新渲染管線，和很多最新的游戲一樣，這主要壓榨的是ALU單元的性能。這個測試?yán)?，驍?35同樣是對比前代提升25%，但更加出乎預(yù)料的是，Adreno 540的成績比Mate 9上的Mali-G71MP8高了55%，后者好歹是ARM最新的Bifrost構(gòu)架的GPU啊，而且測試?yán)镞€維持了960-1037MHz的超高頻。

3DMark的Sling Shot Extreme場景，安卓平臺會使用的是OpenGL ES 3.1，iOS設(shè)備用的是Metal 圖形API，該測試會同時壓榨GPU和內(nèi)存系統(tǒng)，而且離屏測試分辨率是1440P，而不是其他測試使用的1080P。驍龍835在總分上有30%的提升，這已經(jīng)是相當(dāng)好的成績了，畢竟在蘋果A10、Exynos 8890、Kirin 960，和驍龍820/821 這堆SoC之間僅有8%的差距。圖形分里，驍龍835原型機(jī)比iPhone 7 Plus高10%，比820和8890版的S7高了24%。

在3DMark Sling Shot的第一個圖形測試中，畢竟構(gòu)架變化不大，Adreno 540并沒有像以前Adreno 530那樣，在幾何運(yùn)算里表現(xiàn)出現(xiàn)大躍進(jìn)式的提升。 而面對一向在幾何運(yùn)算任務(wù)重表現(xiàn)出色的ARM Mali系列GPU，Adreno 540仍然要強(qiáng)11%左右。

在注重著色器性能的第二個圖形測試，Adreno 540就發(fā)飆了，對比S7上的Adreno 530提升34% ，比Mate 9的Mali-G71高50%，高通在ALU和寄存器上的修改，在這個測試?yán)锏男Ч浅Ｃ黠@。物理測試是在CPU上跑的，而且受SoC的內(nèi)存控制器的隨機(jī)存取表現(xiàn)直接影響。雖然CPU表現(xiàn)相似，但驍龍835原型機(jī)比Mate9提升14%，主因或許是835的內(nèi)存控制器，在延遲控制和帶寬都比Kirin960強(qiáng)。

Basemark ES 3.1 測試在安卓平臺會使用的是OpenGL ES 3.1，iOS設(shè)備用的是Metal 圖形API，但沒有GFXBench 4.0 Car Chase場景里的tessellation密鋪計算。在今年年尾加入Vulkan支持前，安卓平臺都會受到OpenGL的拖累，在蘋果的 Metal 圖形API面前根本抬不起頭。API上的差距，讓 iPhone 7 Plus 拋離驍龍835原型機(jī)73%。

在 Basemark ES 3.1的工作場景下，ARM的Mali系列GPU會更占優(yōu)，離屏測試， Exynos 8890的 Mali-T880MP12比820上的Adreno 530快15%，Kirin 960上的 Mali-G71MP8 要比驍龍835的Adreno 530快25%。這個測試中，驍龍835原型機(jī)比起Pixel XL的漲幅達(dá)到了40%，比其他測試?yán)锏?5%要高一截。

在這些游戲模擬測試?yán)铮?Adreno 540有更好的ALU表現(xiàn)，所以我們很好奇它在GFXBench的綜合ALU測試?yán)锏某煽儭１容^驚奇的是，這個構(gòu)架提升在并沒有帶來什么提升。結(jié)果里，835對比820的14%漲幅、對比821的8%漲幅，都是和GPU頻率嚴(yán)格對應(yīng)的，說明這個場景的瓶頸在其他地方。當(dāng)然，這結(jié)果還是比Mate 9高了32%。

能耗、相機(jī)、虹膜識別功能展示

為了在大眾心中塑造驍龍是個平臺，而不單單是CPU或基帶的印象，高通在總部的實驗室做了很多演示。但在CES和GDC展會中，高通貌似沒有什么好展示的，基本就是把手機(jī)塞到VR/AR設(shè)備，或者直接就是搭載835的VR/AR原型機(jī)。

在同樣的VR測試中，對比820，驍龍835功耗率下降23%。當(dāng)然，這是高通自己的試驗環(huán)境，真實場景使用的優(yōu)勢未必會這么大。

高通的相機(jī)測試實驗室有一大堆牛逼而且很貴的設(shè)備，公開展示是為了告訴世人，高通的ISP和軟件改進(jìn)都是基于大量的試驗結(jié)果的。里面除了可以控制光線強(qiáng)度和色溫外，連測試ISP電子防抖用的“抖動機(jī)”都是專門設(shè)計的，其可以設(shè)定不同抖動模式和頻率，方便工程師去測試EIS電子防抖系統(tǒng)。

有個比較有趣的展示是835工程機(jī)的虹膜識別，這個功能可以部分代替指紋識別的工作，在不方便用手的場合使用。但測試機(jī)該功能還不完善，高通的產(chǎn)品經(jīng)理用是正常的，但作者無法使用［攤手］。

實驗室還有計算機(jī)視覺識別的展示，這個已經(jīng)不是新技術(shù)了，但和同領(lǐng)域?qū)κ忠粯?，高通也受益于最近機(jī)器學(xué)習(xí)的突破性進(jìn)展。

總結(jié)

移動SoC包括了：CPU、GPU、高性能的DSP（運(yùn)算用途）、低功耗DSP（協(xié)處理器）、基帶SDP（信號處理）、ISP（照片處理）、固定的功能模塊（視頻與音頻）等。所有這些部分都會影響用戶體驗，但當(dāng)中很多都無法量化。

而CPU和GPU是最核心的性能部分，而且對續(xù)航影響最大，所以它們還會是我們測試的重中之重。初步的測試結(jié)果表明驍龍835的CPU部分是4+4的大小核結(jié)構(gòu)，由4個修改版的A73和4個修改版的A53組成，整數(shù)和浮點(diǎn)IPC周期性能都和Kiirin 960上的A73非常接近。對比820/821的Kryo構(gòu)架，整數(shù)性能提升，浮點(diǎn)性能下降，但這個取舍利大于弊，其整體表現(xiàn)比820/821要好。

高通在VR/AR上繼續(xù)用力，不單是手機(jī)平臺，還包括了頭戴設(shè)備。VR對高分辨率、低延遲的要求，都需要非常強(qiáng)大的GPU性能。835的Adreno 540 GPU在構(gòu)架小優(yōu)化和高頻率下，有25%的性能提升，對VR設(shè)備來說肯定是好事。

另外，這些結(jié)果都是基于工程機(jī)的，無法代表最終量產(chǎn)的結(jié)果。但即便如此，已經(jīng)幾乎可以肯定835對比820會有大幅度的提升了。但對用戶體驗的影響最大的，或許不是小幅提升的性能或什么新功能，而是10nm制程帶來的功耗/續(xù)航提升。