釋放5G旗艦手機全部潛力 聯(lián)發(fā)科下一代核心技術在登場

在2020年，聯(lián)發(fā)科手機芯片的出貨量達到了3.518億片，同比提升了47.8%，市場份額從去年的17.2%躍升至27.2%。一舉成為全球最大的智能手機芯片供應商。

近日，聯(lián)發(fā)科舉辦天璣旗艦技術媒體溝通會，分享了基于天璣5G移動平臺的多領域技術成果和發(fā)展趨勢，包括支持3GPP R16標準的新一代5G調制解調器、高能效AI應用、移動端游戲前沿技術以及天璣5G開放架構等主題。通過這次分享，我們也得以了解聯(lián)發(fā)科是如何在5G時代一步步建立起自己的優(yōu)勢。

全面擁抱R16標準的M80基帶

隨著5G第一個演進版本R16 標準的凍結，5G商用也將進入一個全新的時代。R16的全新技術特性使5G可以全面垂直應用到多個場景中，真正實現(xiàn)互聯(lián)萬物。

為支持R16標準的落地，聯(lián)發(fā)科在今年2月發(fā)布了M80基帶芯片。這款最新的5G基帶不僅支持上下行載波聚合、超級上行等技術，還將UltraSave省電技術和雙卡技術進行了升級，可以結合運營商的部署，提供更好的5G連接體驗。

R16的載波聚合技術比之前代有所提升，一方面，支持幀頭不對齊結構，可提高現(xiàn)網(wǎng)多頻點、多幀頭共存背景下的載波聚合組合靈活度，有效拓展部署場景；另一方面，持上行通道切換，最大化利用了不同載波頻點的上行性能，實現(xiàn)上行性能增強。

M80芯片完全體現(xiàn)了R16標準的革新，根據(jù)實測結果，其在Sub 6G頻段下3CC 300MHz三載波下網(wǎng)速可達7Gbps，廣域增強了50%，SuperUL超級上行功能在弱場下增強了300%。

在信號傳輸快的前提下，還要保持更好的穩(wěn)定性。R16標準提供了移動增強更能，M80基于此對高鐵等高速移動環(huán)境做出了增強，可以實現(xiàn)500公里時速下的穩(wěn)定聯(lián)網(wǎng)。

節(jié)能是R16著重改進的地方，增加了增強跨時隙調度，自適應MIMO層數(shù)等功能。聯(lián)發(fā)科將其運用到M80中并對特殊場景進一步優(yōu)化，在發(fā)微信等應用中，引入WUS信號，可在基帶里提升20%的功耗增益；在FTP一類視頻業(yè)務場景下，引入R16的輔小區(qū)休眠技術（Scell dormancy），也可以在基帶端有20%左右的功耗增益。

此外，M80還整合動態(tài)頻寬調控（BWP）技術，自動配置低頻寬或高頻寬以滿足資料輸送量的不同需求，最大程度優(yōu)化頻寬使用；支持C-DRX節(jié)能管理技術，可自動切換啟動和休眠狀態(tài)，在保持連網(wǎng)狀態(tài)下降低通訊功耗。

作為3GPP 5G標準的關鍵技術之一，毫米波的應用正提上日程。聯(lián)發(fā)科認為毫米波具有大帶寬、低時延的特性，在特殊場景下有重要的使用意義，因而很早就投入了毫米波的開發(fā)。M80基帶就全面支持毫米波，網(wǎng)速上行速率3.67Gbps，下行速率7.67Gbos，創(chuàng)下了業(yè)界之最。據(jù)介紹，聯(lián)發(fā)科已經(jīng)達成了業(yè)界首個Sub-6跟毫米波的雙連接，并且與設備廠商進行了相關的實驗。

給AI一個新的評定標準

毋庸置疑，AI已經(jīng)成為左右旗艦手機競爭格局的關鍵。聯(lián)發(fā)科認為，在拍照、視頻、流媒體、游戲等高頻應用場景中，相比峰值AI算力，每瓦有效AI性能才是確保并提升用戶長時間穩(wěn)定體驗的關鍵指標。

聯(lián)發(fā)科指出，以瓦做標準來衡量AI性能是經(jīng)過長期探索后做出的設定。在芯片運行AI模型時， CPU、GPU、APU等不同處理器都需要占用功率，而且各個處理器的效率也并不一致。相對來說，APU的效率可達40%-90%，其有效算力遠超CPU和GPU。經(jīng)過仔細的測算，聯(lián)發(fā)科認為APU占用1W的功率在真實使用中是較為平衡的狀態(tài)，也是智能手機維系高幀率、不發(fā)熱的關鍵，因此提出了每瓦有效AI性能這一指標。

提升這一指標的有效途徑就是實現(xiàn)算法和硬件的最優(yōu)整合。聯(lián)發(fā)科表示，通過在多媒體方面的長期打磨，包括拍照和顯示等技術，最終使APU可充分發(fā)揮混和精度優(yōu)勢，靈活運用整數(shù)精度與浮點精度運算，用高能效AI性能實現(xiàn)AI 人臉偵測引擎、AI 高動態(tài)范圍影像，包括AI降噪、AI景深、AI快門、AI白平衡、AI物體追蹤、AI多人虛化、AI流媒體畫質增強等多種AI拍照和視頻應用。

同時，為了兼顧性能與功耗的平衡，聯(lián)發(fā)科將繼續(xù)推進NeuroPilot人工智能平臺與AI APU軟硬結合的方案。據(jù)其介紹，NeuroPliot軟件層已經(jīng)進行了優(yōu)化，可支持模型多任務處理。同時，聯(lián)發(fā)科還為手機廠商提供了Platform-aware工具鏈，讓廠商在算法開發(fā)初期就可以針對平臺做優(yōu)化，更好地調配算法資源。

讓手機也有主機一般的游戲體驗

游戲技術的發(fā)展趨勢就是端游不斷向手游遷移，比如在PC和主機平臺已經(jīng)實現(xiàn)多時的光線追蹤，正在快速滲透進手機當中。

聯(lián)發(fā)科近期就推出了基于 Vulkan擴展的移動端光線追蹤SDK解決方案，與Arm和騰訊游戲共同實現(xiàn)了移動端實時光線追蹤技術的首次演示，將光線追蹤這一端游級特性代入移動終端。

Vulkan是一個跨平臺的2D、3D圖形API，去年加入了光線追蹤技術，成為業(yè)內(nèi)第一個適用于移動端設備的光線追蹤接口標準。

對于采用Vulkan擴展，聯(lián)發(fā)科的解釋是光追本身在端游上會造成一些性能系統(tǒng)需求的大幅增加，所以采取基于Vulkan的方案，因為其比較適合在移動端執(zhí)行的光追。

聯(lián)發(fā)科的SDK 解決方案提供了創(chuàng)建核心光線追蹤功能的途徑，包括路徑追蹤、屏幕空間光線追蹤陰影、多重反射和任意表面反射等，并且兼容Khronos 定義的行業(yè)圖形標準，可讓 PC 游戲開發(fā)人員能夠輕松遷移到移動平臺，為移動設備帶來更逼真的沉浸式游戲體驗。

在移動平臺實現(xiàn)光追并不是簡單做端游技術的下放，聯(lián)發(fā)科認為PC是DirectX渲染線程為主，所以要將端游光追應用到手游上，需要對移動端游戲引擎做改造，光追方案對手游開發(fā)者才能真正做到可用。

為了避免大幅增加系統(tǒng)負載，聯(lián)發(fā)科的規(guī)劃是讓GPU能夠專心做渲染，APU去負載一部分做超分的系統(tǒng)需求，借由這樣的一個異構方案，達到整個平臺的性能功耗平衡。

為了在硬件上實現(xiàn)最好的表現(xiàn)，聯(lián)發(fā)科參與了ARM處理器IP的全過程，把需要優(yōu)化的部分融合到IP制作過程中，包括渲染的過程需要的指令運算，或者是一些緩存的機制等。

聯(lián)發(fā)科還透露，下一代的GPU IP里面會有更明確的電競加速模塊，類似于英偉達RTS里面的RTcode。

除了移動端光線追蹤技術，聯(lián)發(fā)科還分享了玩家專業(yè)操控、高幀率、全局光照、游戲超分等先進技術的發(fā)展趨勢。據(jù)其透露，MediaTek HyperEngine游戲引擎的關鍵技術將會持續(xù)迭代，明年會推出新版HyperEngine。

開放架構賦能5G旗艦

聯(lián)發(fā)科在今年7月發(fā)布了5G開放架構，目標是把天璣芯片的底層能力開放給廠商，讓他們?nèi)崿F(xiàn)想要的功能。在不改變芯片原本的規(guī)格、參數(shù)等硬件基礎上，天璣5G開放架構做到了前所未有的底層資源開放。

以天璣1200移動平臺為基礎，聯(lián)發(fā)科與一加、小米、vivo、realme等終端廠商深度協(xié)同合作，通過天璣5G開放架構共同打造了天璣1200-AI、天璣1200-Ultra、天璣1200-vivo等平臺，充分釋放旗艦潛能，賦能終端打造差異化的高端5G智能手機體驗。

如今5G開放架構已經(jīng)碩果小成，很多品牌的旗艦手機都已經(jīng)實現(xiàn)了一些多媒體功能上的差異化。

據(jù)聯(lián)發(fā)科介紹，開放架構也意味著一種新穎的合作模式。根據(jù)客戶需求，聯(lián)發(fā)科會對時延、功耗等底層參數(shù)進行調校，客戶則去進行上層界面的開發(fā)。同時，聯(lián)發(fā)科也在與第三方合作，讓其來提供更多算法和功能，使客戶有更多的選擇。

對于5G開放架構的運行模式，聯(lián)發(fā)科做了詳細的解釋。以前針對某個功能提供的鏈路可能是ABCD四個模塊，客戶只能調參數(shù)。而現(xiàn)在客戶提出定制化需求后，C模塊就能開放部分代碼，客戶可以在C里面去改一些效果，或者插一些功能。甚至，客戶可以用BCAD的方法做排列模塊，充分發(fā)揮鏈路上優(yōu)化的彈性。

聯(lián)發(fā)科未來的目標是讓天璣5G開放架構支持Wi-Fi，藍牙等功能，讓手機互聯(lián)、投屏互聯(lián)等都能夠依托這個架構來進行優(yōu)化，最終讓終端釋放旗艦級的潛能。

（校對|Andrew）

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