MTK的新款旗舰移动SoC加剧竞争

尽管智能手机出货量近期出现低迷，但随着几家半导体供应商和OEM宣布推出一系列新款移动SoC，竞争从未如此激烈。继Qualcomm与Apple发布新款SoC后，MTK也退出最新旗舰级产品Dimensity 9300。

智能手机SoC已从相对简单的芯片演变成芯片行业中最复杂的集成电路，它们结合了不同的异构处理元素以及图形和基带modem技术。

为了降低整体功耗，移动SoC利用基于不同Arm核的多层CPU架构，在性能和功耗之间进行权衡。Arm将这种架构称为“big.LITTLE”架构，SoC供应商将Arm Cortex-A7x系列与Cortex-A3x或Cortex-A5x系列CPU内核结合使用。

这背后的理论是，background和其他低性能任务可以分配到功耗较低的“LITTLE”核（A3x和A5x）上运行，而“big”核（A7x）只在需要较高性能的应用时才启动。2020年，Arm修改了这一架构，增加了一个性能更高的CPU系列Cortex-Xx，本质上创造了一个“bigger.big.little”架构。

多年来，使用不同功耗/性能的CPU一直是设计移动SoC的主要方法。甚至Intel最近也采用了类似的方法，用于其x86移动PC SoC。

然而，有时候更大的内核确实更好。从智能手机到服务器的每个SoC都在执行分配的任务，并尽快关闭以减少功耗。理论上，如果任务能够更快地执行，从而允许处理器花更多时间处于休眠状态，那么较大的CPU核所使用的功率仍可能低于能效核。（节省的功耗取决于任务，有些任务可能与持续进行的实时处理相关。）

凭借Dimensity 9300，MTK正在通过配置处理器，采用四个最新的Arm Cortex-X4和四个Arm Cortex-A720的“bigger.big”配置来测试这一理论。

相比之下，上一代的Dimensity 9200采用了更传统的“bigger.big.little”配置，包括一个Cortex-X3、三个Cortex-A715和四个Cortex-A510。在Dimensity 9300中，一个Cortex-X4将被优化以提供最高频率3.25GHz的性能，其他三个Cortex-X4的频率为2.85MHz，而Cortex-A720的频率是2.0GHz。MTK认为，对移动CPU的日益增长的需求使得Cortex-A720成为最高效的选项。MTK相信，这种“bigger.big”或“all big”CPU配置将使Dimensity 9300在性能上超越竞争对手。

为了使Dimensity 9300更快地执行任务，SoC还包括8MB的L3缓存和10MB的共享系统缓存，与上一代产品相比，总缓存增加了29%；支持9,600Mbps的LPDDR5T内存，内存速度提高了12%；最新的Arm Immortalis-G720 GPU增加了46%的峰值性能和ray tracing，以及第二代语义分析AI-ISP，能够支持Ultra HDR，最多16个对象分割/层可以独立增强，以及4K视频分辨率下的60fps。

Dimensity 9300还配备了最新一代的NPU，MTK将其称为790 AI处理单元（APU）。790 APU的整数和浮点运算性能增加了2倍，同时功耗降低45%。APU 790包括对transformer模型、混合精度INT4量化技术和MTK的NeuroPilot内存硬件压缩的支持。根据MTK的说法，新的790 APU比上一代快8倍，能够在不到一秒的时间内使用稳定扩散技术生成图像。

MTK表示，这些增强应该使Dimensity 9300与上一代产品相比在峰值性能上提高40%，在相同功耗下性能提高15%，或在相同性能下将功耗降低33%。

在AI性能方面，MTK预测Dimensity 9300能够处理多达130亿个参数的模型。大多数移动设备供应商似乎都在针对70亿到100亿参数的范围，这被认为是未来一两年内设备上AI应用的理想选择。

Dimensity 9300还增加了双独立安全处理器，这是MTK首次支持安全启动和安全计算，确保更高级别的数据安全和隐私保护，这对于移动平台面临的日益增加的安全威胁来说是必需的。

在蜂窝连接方面，Dimensity 9300支持5G Release 16，具有四通道载波聚合和高达7-Gbps的下载速度，频段为sub-6-GHz，还内置了AI功能以提高连接性。Dimensity 9300还支持Wi-Fi 7连接，带宽高达6.5-Gbps，配合Xtra Range 2.0技术支持更广泛的Wi-Fi覆盖。

“bigger”和“big”CPU核与所有这些其他功能结合在一起，增加了芯片面积，成本也随之增加。虽然Dimensity系列针对的是旗舰机型，但可能采用该产品的大多数OEM厂商位于中国和其他对价格敏感的地区。一些芯片面积成本通过使用第三代TSMC 4nm工艺得到了抵消。然而，目前尚不清楚这对产品利润率的总体影响。

总的来说，Dimensity 9300看起来是一个强大的移动SoC。但还是要看MTK在“bigger.big”配置上赌注是否会得到回报。Tirias Research预计明年将在亚洲、欧洲和其他市场推出使用Dimensity 9300的产品。







审核编辑：刘清