聊聊高通的芯片實(shí)力

作者：六千

近期，關(guān)于高通的新聞?lì)H多。

高通不是一個(gè)小眾的芯片公司，提到高通難免想到“手機(jī)芯片之王”、“蘋果無(wú)法打敗的公司”、“芯片行業(yè)里最懂專利的公司”.......這些標(biāo)簽伴隨著高通公司發(fā)展，直至它成為全球芯片巨頭。

盡管如此，當(dāng)業(yè)界傳出高通可能收購(gòu)英特爾的消息時(shí)，很多人的第一反應(yīng)還是“怎么可能”。一周以來(lái)，這條消息無(wú)疑成為芯片行業(yè)的熱搜話題，在大家都在思考英特爾怎么了的時(shí)候，本文想聊聊高通的芯片實(shí)力。

?01高通的早期發(fā)展

高通的創(chuàng)始人艾文·雅各布斯博士（Dr. Irwin Jacobs）1933年出生于美國(guó)馬薩諸塞州新貝德福德。本科時(shí)他從康奈爾大學(xué)的酒店管理學(xué)院轉(zhuǎn)到電氣工程專業(yè)，1959年獲得麻省理工學(xué)院（MIT）電氣工程博士。1959年博士畢業(yè)后，雅各布斯在麻省理工學(xué)院中擔(dān)任助手和電子工程系助理教授直到1966年。在麻省理工學(xué)院工作中，雅各布斯與Jack Wozencraft合作寫了一本關(guān)于數(shù)字通信原理的教科書。這本書在1965年出版，到今天還在使用。從1966年開始，到1972年結(jié)束。雅各布斯在加利福尼亞大學(xué)圣迭戈分校（UCSD）擔(dān)任計(jì)算機(jī)科學(xué)和工程（computer science and engineering）教授。

1968年，雅各布斯與他人創(chuàng)立Linkabit公司，這個(gè)公司業(yè)務(wù)是開發(fā)衛(wèi)星加密裝置。這個(gè)公司在1980年與M/A-COM公司合并。1985年7月老雅各布和大學(xué)教授維多比等7個(gè)創(chuàng)始人成立了高通公司，老雅各布和維多比兩個(gè)人都是教授，都有自己的發(fā)明，尤其是維多比當(dāng)時(shí)的一種編碼方法在通訊業(yè)界很知名，他們最初在圣地亞哥的一個(gè)墳場(chǎng)旁租了一間小房子，此時(shí)高通還是一個(gè)很小的公司。

成立初期的高通，做的是衛(wèi)星系統(tǒng)移動(dòng)通信的解決方案。在一次拜訪客戶開車回家的途中，艾文·雅各布博士還在思考解決問(wèn)題的方法，深厚的通信技術(shù)背景把他導(dǎo)向了最好的選擇——CDMA。1993年，高通向業(yè)界證明了CDMA能夠提供TCP/IP協(xié)議服務(wù)，這讓他成為手機(jī)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的早期推動(dòng)者。

?02高通的崛起：驍龍系列

高通始于通訊技術(shù)，但它能被大眾熟知與驍龍系列不可分割。2007年，高通推出了驍龍S1，S1 采用 65nm 工藝制程，是全球首款達(dá)到 1GHz 主頻的單核移動(dòng)產(chǎn)品，開啟了智能手機(jī) GHz 的大門。例如搭載 Android 系統(tǒng)同時(shí)也搭載高通驍龍 Snapdragon QSD8250 的 HTC Desire 問(wèn)世，極大地促進(jìn)了 Android 手機(jī)和智能手機(jī)的普及和發(fā)展。

S1最早采用ARM v6架構(gòu)，后發(fā)展到Scorpion核心（ARM v7架構(gòu)）用于S2。一年后，高通推出驍龍S2，主頻提升至 1.4GHz，生產(chǎn)工藝提升至 45nm，芯片體積進(jìn)一步縮小，功耗降低。GPU 為 Adreno 205，相較 Adreno 200 性能翻倍，手機(jī)圖形處理更加出色，手機(jī)游戲體驗(yàn)得到提升。索尼愛立信 LT18i、華為U8800 等產(chǎn)品就搭載了該系列芯片。

2010年，高通推出驍龍S3，S3是當(dāng)時(shí)全球首款移動(dòng)異步雙核架構(gòu)，45nm 工藝，主頻 1.5GHz，內(nèi)置 Adreno 220 GPU，支持 1080P 視頻播放等。小米手機(jī)1、索尼LT26i搭載了本系列產(chǎn)品。2012年，高通推出驍龍S4，S4采用新 CPU 微架構(gòu) Krait，28nm 工藝制程，將 CPU、GPU、調(diào)制解調(diào)器等集成一體，包含四核、雙核及單核產(chǎn)品線，涵蓋高中低三檔價(jià)位，內(nèi)置 Adreno 225 GPU，當(dāng)時(shí)的小米2使用了這款芯片。

轟轟烈烈的“世界末日”過(guò)去后，世界繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，但高通決定結(jié)束S系列。2013年，高通引入全新命名方式和層級(jí)：驍龍 800 系列、600 系列、400 系列和 200 系列。2013 年高通推出驍龍 800，該產(chǎn)品采用28nm 工藝制程異步四核 Krait 400 CPU，主頻最高 2.3GHz，集成 Adreno 330 GPU，支持多種先進(jìn)圖形和計(jì)算接口，配備第三代 4G LTE 調(diào)制解調(diào)器等。

搭載該芯片的手機(jī)包括小米3、諾基亞Lumia 930/1520/ICON、三星Galaxy S4 LTE-A、三星Galaxy Round、LG G2、索尼L39h/XL39h、聯(lián)想K910、Nexus 5，奠定其高端旗艦手機(jī)芯片地位。之后高通幾乎以一年一次的頻率開始更新驍龍800系列。

這樣的更新頻率除了讓驍龍系列占據(jù)手機(jī)芯片的半壁江山，也開始出現(xiàn)續(xù)航、散熱方面的問(wèn)題，驍龍系列的部分產(chǎn)品開始有了“火龍”的外號(hào)。率先采用20nm 制程工藝的驍龍 810，具有四核 Cortex - A57 + 四核 Cortex - A53 的八核心架構(gòu)，Adreno 430 GPU，支持多種先進(jìn)功能，但存在續(xù)航差、發(fā)熱大等問(wèn)題，自此驍龍系列開始被稱為 “火龍”。

發(fā)熱問(wèn)題除了是芯片設(shè)計(jì)的原因，也有制程工藝、手機(jī)軟硬件結(jié)合等問(wèn)題。驍龍800系列的最后一代為驍龍888/888+，其采用了三星的5nm 工藝制程打造，采用 1 + 3 + 4 的三叢式 CPU 架構(gòu)，超大核基于 Cortex - X1 架構(gòu)，GPU 升級(jí)為 Adreno 660，圖像渲染速度和能效比提升，加入 VRS，搭載第六代 AI Engine，算力提升，影像方面首發(fā) 3 ISP 設(shè)計(jì)的 Spectra 580。2021年，高通推出了全新旗艦芯片組驍龍8 Gen 1，同樣采用三星的5nm工藝，配備Armv9架構(gòu)8核處理器、最新Adreno圖像芯片，以及X65 5G Modem。

2022年5月20日，高通公布驍龍8/8+ Gen 1，基于4nm工藝，但改用臺(tái)積電工藝生產(chǎn)。2023年，驍龍8 Gen3 CPU核心采用1+5+2配置，Adreno GPU則支持帶全局照明的硬件加速光線追蹤和Unreal Engine 5.2 引擎，為首款具備 5G Advanced 連接系統(tǒng)的 Snapdragon X75 5G 調(diào)制解調(diào)器。近期，業(yè)內(nèi)人士表示高通可能會(huì)在今年十月推出全新的旗艦芯片系列——驍龍8 Elite，有望在小米15系列上首發(fā)。

?03高通的現(xiàn)在：探路PC

高通在手機(jī)芯片上10多年的積累讓公司在CPU、GPU技術(shù)上都有了積累。自然而然，高通將目光看向了另一片市場(chǎng)——移動(dòng) PC。

高通在 PC 芯片領(lǐng)域的探索可謂歷經(jīng)波折。2012 年，微軟發(fā)布基于 ARM 架構(gòu)的操作系統(tǒng) Windows RT 時(shí)，高通就宣布大力支持，雖后續(xù) Surface RT 未搭載高通 PC 芯片，但已顯露出其 PC 圖謀。2016 年，高通與微軟達(dá)成合作，驍龍?zhí)幚砥魅婕嫒?Windows 10。2017 年，驍龍 835 移動(dòng) PC 平臺(tái)面世，與聯(lián)想、惠普、華碩等 PC 大廠合作試水。2018 年，高通發(fā)布驍龍 850，并與聯(lián)想推出搭載該芯片的 Yoga C630；年底又推出 7nm 筆記本電腦芯片驍龍 8cx 系列。

此后，高通不斷完善 PC 芯片產(chǎn)品線，如發(fā)布面向主流平臺(tái)的驍龍 8c 以及面向入門級(jí)平臺(tái)的驍龍 7c，搭配驍龍 8cx 構(gòu)成完整的 PC 平臺(tái)產(chǎn)品線。

2024年高通發(fā)布推出了驍龍X Elite，以及全新層級(jí)的驍龍 X Plus 芯片。驍龍X Elite采用臺(tái)積電4nm工藝。CPU搭載高通自研的Oryon架構(gòu)，12個(gè)高性能核心，最高主頻可達(dá)3.8GHz。搭載高通自研Oryon架構(gòu)，12個(gè)高性能核心，最高主頻可達(dá)3.8GHz（測(cè)試機(jī)型為3.4GHz低頻版）。低頻版在Geekbench6測(cè)試中取得單核2418，多核13631的成績(jī)，單核表現(xiàn)接近蘋果M2，多核表現(xiàn)領(lǐng)先蘋果M4三大核版本及蘋果M3 Pro（多線程表現(xiàn)相當(dāng)）。

在CineBench 2024 CPU渲染測(cè)試中，單線程107，多線程1014，綜合表現(xiàn)與Ultra 9版本的YOGA接近。電池供電時(shí)性能與插電時(shí)幾乎無(wú)差別，沒有出現(xiàn)拔電后性能損失明顯的情況。GPU集成Adreno GPU，測(cè)試機(jī)型算力為3.8 TFLOPS（滿血版預(yù)計(jì)更強(qiáng)）。在3D Mark Wild Life Extreme測(cè)試中成績(jī)?yōu)?9.05fps，對(duì)比AMD銳龍7840S和英特爾酷睿Ultra7 155H優(yōu)勢(shì)明顯，接近蘋果M2。

擁有AI算力高達(dá)45TOPS的Hexagon NPU。此外，在高通的強(qiáng)勢(shì)項(xiàng)目上，驍龍X Elite的連接功能豐富，支持5G、Wi-Fi7和藍(lán)牙5.4等，方便聯(lián)網(wǎng)和設(shè)備連接。在生態(tài)上，高通與軟硬件公司都有了合作。2024年5月，微軟和全球OEM廠商宣布Copilot+功能的開始在搭載驍龍X Elite和驍龍X Plus的PC上可以體驗(yàn)。合作的OEM廠商包括：宏碁、華碩、戴爾、惠普、聯(lián)想、微軟、三星等。在蟄伏多年后，高通的PC生態(tài)似乎“一夜梨花開”。AIPC時(shí)代到來(lái)，讓PC行業(yè)的版圖有了變化。

?04高通的下一站：RISC-V

無(wú)論是手機(jī)芯片還是PC芯片，高通的產(chǎn)品都在圍繞Arm架構(gòu)打造自己的芯片產(chǎn)品矩陣。2023年，高通和谷歌宣布，雙方已同意擴(kuò)大合作，開發(fā)基于 RISC-V 指令集架構(gòu) (ISA) 的驍龍 Wear 平臺(tái)，該平臺(tái)專為下一代 Wear OS 產(chǎn)品而設(shè)計(jì)。這一聲明宣告高通將基于 RISC-V 發(fā)布定制解決方案，雖然目前合作聚焦于智能手表，但未來(lái)可能會(huì)用于更先進(jìn)的設(shè)備。就像曾經(jīng)高通的產(chǎn)品聚焦于手機(jī)產(chǎn)品，現(xiàn)在發(fā)展到PC產(chǎn)品。

可穿戴設(shè)備的主處理器通常都基于 Arm 開發(fā)的具有 ISA 的內(nèi)核，包括用于計(jì)算的 Cortex A 系列內(nèi)核以及用于微控制器的 Cortex M 系列內(nèi)核。所有這些內(nèi)核都需要花錢，用 RISC-V 內(nèi)核替換它們將減少甚至消除 Arm 的許可費(fèi)用。同年，高通和其他四家重要的半導(dǎo)體公司已正式聯(lián)手成立 Quintauris，該公司專注于開發(fā)基于 RISC-V 開放標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)的“下一代硬件”，Quintauris 的自稱使命是提供支持 RISC-V 設(shè)備的單一來(lái)源，并推動(dòng) RISC-V 行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。

Quintauris的另外四個(gè)合作伙伴是博世、英飛凌、Nordic Semiconductor 和 NXP Semiconductors。Quintauris 表示其產(chǎn)品最初將專注于汽車行業(yè)，隨后將面向移動(dòng)和物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 應(yīng)用。在這里也介紹一下高通在汽車領(lǐng)域的布局。2014 年 1 月，高通涉足車用芯片市場(chǎng)，推出了第一代汽車數(shù)字座艙平臺(tái)驍龍 620A。

620A 基于驍龍 600 平臺(tái)，搭載 Adreno 320GPU，支持 2048*1536 的高分辨率，滿足 4G 通信、車載 WiFi、駕駛艙手勢(shì)識(shí)別等應(yīng)用需求。2019 年，高通推出 SA8155P 系列，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)源于驍龍 855，采用 7 nm工藝制造，具有八個(gè)核心，算力為 8TOPS。

搭載驍龍 SA8155P 的車型包括廣汽 Aion LX、威馬 W6、理想 L9、蔚來(lái) ET5、蔚來(lái) ET7、小鵬 P5。2023年，高通第四代驍龍8295成為新一代的旗艦產(chǎn)品，極越01、全新奔馳E級(jí)、理想L7/L8/L9/MEGA、小鵬X9、極氪007/全新極氪001、小米SU7以及零跑C16等，全都搭載了高通8295。高通在2020年推出驍龍Ride智駕平臺(tái)。

到2024年，Ride智駕平臺(tái)形成了從前視一體機(jī)（RV1 Lite）到支持城市NOA（SA8650P）的完整譜系。蓋世汽車統(tǒng)計(jì)，2023年高通在中國(guó)市場(chǎng)的智能座艙域控芯片出貨量超過(guò)226萬(wàn)套，滲透率達(dá)到59.2%。

?05寫在最后

總結(jié)高通的經(jīng)營(yíng)策略，更像是水一樣浸潤(rùn)萬(wàn)物。顯然，高通的芯片實(shí)力并不止于PC，野心也不僅是ARM架構(gòu)。正如高通首席執(zhí)行官克里斯蒂亞諾·阿蒙所說(shuō)：“很少有公司像高通一樣，有能力參與如此多行業(yè)的轉(zhuǎn)型。”

最后再分享一組數(shù)字：2023財(cái)年，高通營(yíng)收358億美元，凈利潤(rùn)為72億美元；作為對(duì)比，英特爾2023年?duì)I收為542億美元，凈利為17億美元?？戳诉@組數(shù)字，再結(jié)合高通的芯片布局，各位對(duì)于高通收購(gòu)英特爾的傳聞是否有了不一樣的想法？