釋放5G旗艦手機(jī)全部潛力 聯(lián)發(fā)科下一代核心技術(shù)在登場

在2020年，聯(lián)發(fā)科手機(jī)芯片的出貨量達(dá)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(jī)芯片供應(yīng)商。

近日，聯(lián)發(fā)科舉辦天璣旗艦技術(shù)媒體溝通會(huì)，分享了基于天璣5G移動(dòng)平臺(tái)的多領(lǐng)域技術(shù)成果和發(fā)展趨勢，包括支持3GPP R16標(biāo)準(zhǔn)的新一代5G調(diào)制解調(diào)器、高能效AI應(yīng)用、移動(dòng)端游戲前沿技術(shù)以及天璣5G開放架構(gòu)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(shí)代一步步建立起自己的優(yōu)勢。

全面擁抱R16標(biāo)準(zhǔn)的M80基帶

隨著5G第一個(gè)演進(jìn)版本R16 標(biāo)準(zhǔn)的凍結(jié)，5G商用也將進(jìn)入一個(gè)全新的時(shí)代。R16的全新技術(shù)特性使5G可以全面垂直應(yīng)用到多個(gè)場景中，真正實(shí)現(xiàn)互聯(lián)萬物。

為支持R16標(biāo)準(zhǔn)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(jí)上行等技術(shù)，還將UltraSave省電技術(shù)和雙卡技術(shù)進(jìn)行了升級(jí)，可以結(jié)合運(yùn)營商的部署，提供更好的5G連接體驗(yàn)。

R16的載波聚合技術(shù)比之前代有所提升，一方面，支持幀頭不對(duì)齊結(jié)構(gòu)，可提高現(xiàn)網(wǎng)多頻點(diǎn)、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(diǎn)的上行性能，實(shí)現(xiàn)上行性能增強(qiáng)。

M80芯片完全體現(xiàn)了R16標(biāo)準(zhǔn)的革新，根據(jù)實(shí)測結(jié)果，其在Sub 6G頻段下3CC 300MHz三載波下網(wǎng)速可達(dá)7Gbps，廣域增強(qiáng)了50%，SuperUL超級(jí)上行功能在弱場下增強(qiáng)了300%。

在信號(hào)傳輸快的前提下，還要保持更好的穩(wěn)定性。R16標(biāo)準(zhǔn)提供了移動(dòng)增強(qiáng)更能，M80基于此對(duì)高鐵等高速移動(dòng)環(huán)境做出了增強(qiáng)，可以實(shí)現(xiàn)500公里時(shí)速下的穩(wěn)定聯(lián)網(wǎng)。

節(jié)能是R16著重改進(jìn)的地方，增加了增強(qiáng)跨時(shí)隙調(diào)度，自適應(yīng)MIMO層數(shù)等功能。聯(lián)發(fā)科將其運(yùn)用到M80中并對(duì)特殊場景進(jìn)一步優(yōu)化，在發(fā)微信等應(yīng)用中，引入WUS信號(hào)，可在基帶里提升20%的功耗增益；在FTP一類視頻業(yè)務(wù)場景下，引入R16的輔小區(qū)休眠技術(shù)（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(dòng)態(tài)頻寬調(diào)控（BWP）技術(shù)，自動(dòng)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(shù)，可自動(dòng)切換啟動(dòng)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(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵技術(shù)之一，毫米波的應(yīng)用正提上日程。聯(lián)發(fā)科認(rèn)為毫米波具有大帶寬、低時(shí)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(dá)成了業(yè)界首個(gè)Sub-6跟毫米波的雙連接，并且與設(shè)備廠商進(jìn)行了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)。

給AI一個(gè)新的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

毋庸置疑，AI已經(jīng)成為左右旗艦手機(jī)競爭格局的關(guān)鍵。聯(lián)發(fā)科認(rèn)為，在拍照、視頻、流媒體、游戲等高頻應(yīng)用場景中，相比峰值A(chǔ)I算力，每瓦有效AI性能才是確保并提升用戶長時(shí)間穩(wěn)定體驗(yàn)的關(guān)鍵指標(biāo)。

聯(lián)發(fā)科指出，以瓦做標(biāo)準(zhǔn)來衡量AI性能是經(jīng)過長期探索后做出的設(shè)定。在芯片運(yùn)行AI模型時(shí)， CPU、GPU、APU等不同處理器都需要占用功率，而且各個(gè)處理器的效率也并不一致。相對(duì)來說，APU的效率可達(dá)40%-90%，其有效算力遠(yuǎn)超CPU和GPU。經(jīng)過仔細(xì)的測算，聯(lián)發(fā)科認(rèn)為APU占用1W的功率在真實(shí)使用中是較為平衡的狀態(tài)，也是智能手機(jī)維系高幀率、不發(fā)熱的關(guān)鍵，因此提出了每瓦有效AI性能這一指標(biāo)。

提升這一指標(biāo)的有效途徑就是實(shí)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(shù)，最終使APU可充分發(fā)揮混和精度優(yōu)勢，靈活運(yùn)用整數(shù)精度與浮點(diǎn)精度運(yùn)算，用高能效AI性能實(shí)現(xiàn)AI 人臉偵測引擎、AI 高動(dòng)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(zhì)增強(qiáng)等多種AI拍照和視頻應(yīng)用。

同時(shí)，為了兼顧性能與功耗的平衡，聯(lián)發(fā)科將繼續(xù)推進(jìn)NeuroPilot人工智能平臺(tái)與AI APU軟硬結(jié)合的方案。據(jù)其介紹，NeuroPliot軟件層已經(jīng)進(jìn)行了優(yōu)化，可支持模型多任務(wù)處理。同時(shí)，聯(lián)發(fā)科還為手機(jī)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(duì)平臺(tái)做優(yōu)化，更好地調(diào)配算法資源。

讓手機(jī)也有主機(jī)一般的游戲體驗(yàn)

游戲技術(shù)的發(fā)展趨勢就是端游不斷向手游遷移，比如在PC和主機(jī)平臺(tái)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)多時(shí)的光線追蹤，正在快速滲透進(jìn)手機(jī)當(dāng)中。

聯(lián)發(fā)科近期就推出了基于 Vulkan擴(kuò)展的移動(dòng)端光線追蹤SDK解決方案，與Arm和騰訊游戲共同實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)端實(shí)時(shí)光線追蹤技術(shù)的首次演示，將光線追蹤這一端游級(jí)特性代入移動(dòng)終端。

Vulkan是一個(gè)跨平臺(tái)的2D、3D圖形API，去年加入了光線追蹤技術(shù)，成為業(yè)內(nèi)第一個(gè)適用于移動(dòng)端設(shè)備的光線追蹤接口標(biāo)準(zhǔn)。

對(duì)于采用Vulkan擴(kuò)展，聯(lián)發(fā)科的解釋是光追本身在端游上會(huì)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?yàn)槠浔容^適合在移動(dòng)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(biāo)準(zhǔn)，可讓 PC 游戲開發(fā)人員能夠輕松遷移到移動(dòng)平臺(tái)，為移動(dòng)設(shè)備帶來更逼真的沉浸式游戲體驗(yàn)。

在移動(dòng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)光追并不是簡單做端游技術(shù)的下放，聯(lián)發(fā)科認(rèn)為PC是DirectX渲染線程為主，所以要將端游光追應(yīng)用到手游上，需要對(duì)移動(dòng)端游戲引擎做改造，光追方案對(duì)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(fù)載，聯(lián)發(fā)科的規(guī)劃是讓GPU能夠?qū)Ｐ淖鲣秩荆珹PU去負(fù)載一部分做超分的系統(tǒng)需求，借由這樣的一個(gè)異構(gòu)方案，達(dá)到整個(gè)平臺(tái)的性能功耗平衡。

為了在硬件上實(shí)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(yùn)算，或者是一些緩存的機(jī)制等。

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

除了移動(dòng)端光線追蹤技術(shù)，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(jìn)技術(shù)的發(fā)展趨勢。據(jù)其透露，MediaTek HyperEngine游戲引擎的關(guān)鍵技術(shù)將會(huì)持續(xù)迭代，明年會(huì)推出新版HyperEngine。

開放架構(gòu)賦能5G旗艦

聯(lián)發(fā)科在今年7月發(fā)布了5G開放架構(gòu)，目標(biāo)是把天璣芯片的底層能力開放給廠商，讓他們?nèi)?shí)現(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(chǔ)上，天璣5G開放架構(gòu)做到了前所未有的底層資源開放。

以天璣1200移動(dòng)平臺(tái)為基礎(chǔ)，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(gòu)共同打造了天璣1200-AI、天璣1200-Ultra、天璣1200-vivo等平臺(tái)，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(jī)體驗(yàn)。

如今5G開放架構(gòu)已經(jīng)碩果小成，很多品牌的旗艦手機(jī)都已經(jīng)實(shí)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(gòu)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(huì)對(duì)時(shí)延、功耗等底層參數(shù)進(jìn)行調(diào)校，客戶則去進(jìn)行上層界面的開發(fā)。同時(shí)，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(duì)于5G開放架構(gòu)的運(yùn)行模式，聯(lián)發(fā)科做了詳細(xì)的解釋。以前針對(duì)某個(gè)功能提供的鏈路可能是ABCD四個(gè)模塊，客戶只能調(diào)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(biāo)是讓天璣5G開放架構(gòu)支持Wi-Fi，藍(lán)牙等功能，讓手機(jī)互聯(lián)、投屏互聯(lián)等都能夠依托這個(gè)架構(gòu)來進(jìn)行優(yōu)化，最終讓終端釋放旗艦級(jí)的潛能。

（校對(duì)|Andrew）

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