无敌是最寂寞 一篇看完高通骁龙10年经典产品

大家习惯把2007年称为移动时代的开端,因为那一年发生了两件改变世界的事情:第一件事是苹果在年初发布了初代iPhone,而第二件事则是同年11月,高通发布了第一代的骁龙芯片。“高通骁龙”是个注定会被载入史册的名字,它同时也是这个移动时代的最大功臣之一。

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前移动时代:从黎明到爆发

SoC(System on Chip,系统级芯片)包括了CPU、GPU、调制解调器、ISP等多个部件,是手机能运行app、能执行各种任务的基础,而调制解调器则是负责让手机“永远联网、永远在线”的部件,它们共同组成了移动时代最核心的基石。

作为站在移动时代顶端的公司,高通估计是对移动计算了解最深的企业。基于对移动计算平台的了解,高通把“骁龙”之名冠以SoC和调制解调器这两个核心产品,足以证明这两个产品线对高通和行业的意义。而在骁龙835之后,高通已经把骁龙400、600以及800系列从SoC“升华”成移动计算平台。

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随时随地的通讯需求,是网络和移动设备不停升级的最大动力。移动网络经历了从频分复用的NMT、AMPS到GSM、CDMA,再到3/4G的多代演进,移动设备也经历了从“大哥大”到非智能机,再到智能机的多步演变。

这些演变不停地在向芯片厂商提出层次更高的移动芯片需求。为了适应手机的体积和功耗要求,德州仪器、高通、三星、英伟达、华为先后进入SoC市场。

而高通的处理器芯片历史可以追溯到2005年11月,高通发布了首个自主构架CPU“Scorpion”,2006年高通首个SoC发布,Hexagon DSP也一同面世。经过两年的发展,2007年11月,高通推出了后来几乎无人不晓的“骁龙”系列芯片,缓缓地拉开了下一个时代的序幕。

骁龙移动计算平台一共经历过两次大的命名规则更替,第一次是2011年确立的S1/S2/S3/S4低中高等级分类,第二次是2013年的骁龙200/400/600/800的四级分类。

而一同伴随发展的骁龙系列调制解调器,其前身为高通Gobi,后来改为“X+数字”的命名方式,并冠以“骁龙”的名号。

拓荒:骁龙S1-S4系列与Gobi调制解调器

骁龙S1-S4系列覆盖了安卓和Windows Mobile还属于蛮荒时代的2007年到2011年,把不同年份和不同定位的产品进行归类。

骁龙S1系列中,最早量产的MSM7225/7625使用ARM11构架528MHz CPU,当时还没有配备GPU,但它们都已经支持3G,当中的MSM7625提供了CDMA EV-DO和UMTS HSPA的网络支持,这比后来国内称为3G元年的2009年还早了整整2年。

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刷机王子HTC HD2

1年后的2008年,里程碑式的QSD8250/8650量产,正式开始了高通的“旗舰御用”之路。CPU和GPU都是高通的自主构架,前者是首个突破1G主频的Scorpion构架的CPU, 后者是后来变成最强手机GPU代名词的Adreno系列,当时的型号是Adreno 200,主频226MHz。

搭载QSD8250的安卓旗舰,几乎每一台都成了后世的经典, 提起LG Optimus、HTC Desire和刷机之王HD2、索尼Xperia X10、联想初代LePhone、Google太子Nexus One这些名字,依旧能唤起众多玩家的回忆。

骁龙S2系列包括MSM7230/7630、APQ8055、MSM8255/8655系列,全系都是Scorpion构架,主频横跨800MHz到1.5GHz,GPU升级为266MHz的Adreno 205 ,内存支持也提升到了双通道LPDDR2。

这同时也是HTC的全盛时期,Desire HD、 Desire S、Sensation XL、Thunderbolt、HTC Evo、三星Galaxy S Plus、诺基亚Lumia 800/900、索尼LT18i等旗舰搭载的都是骁龙S2系列处理器。

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HTC Thunderbolt

在这一代产品中,为了应对未来的4G需求,高通推出了Gobi系列LTE调制解调器,其是后来的骁龙X系列LTE调制解调器的前身,初代产品MDM9x00(包括MDM9200/9600/98003款)是首款同时集成了3G和LTE的调制解调器。

当时就直接提供了 FDD 和 TDD 双工模式的支持,并达到了100Mbps的下行速率和50Mbps的峰值上行速率。搭载该调制解调器的HTC Thunderbolt是地球上第一台LTE手机,而那一年,是2011年。

2010年发布的骁龙S3系列是最短的一代产品线,只包括了8X60系列的MSM8260/8660和APQ8060三个产品,但这却是高通首个搭载双核CPU的产品系列。双核Scorpion 构架主频最高可达1.7GHz,GPU升级到了Adreno 220,它也是安卓阵营开始核心和屏幕分辨率军备竞赛的开端。

惠普TouchPad、三星Galaxy S II LTE、HTC Evo 3D、LG Optimus LTE以及开创国内互联网手机时代的小米1代,搭载的都是这个系列的处理器。

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搭载骁龙800的Nexus 4

骁龙S4是最为庞大的一代产品线,旗下细分为Play/Plus/Pro/Prime四个子系列,其引入了28nm制程以及高通第二代的自主CPU构架Krait。

S4 Plus由1-1.5G主频的双核Krait+Adreno 205/305组成,代表机型包括Lumia 820/920/925/1020等若干WP平台旗舰、黑莓Z10/Q10、LG Optimus LTE II等;骁龙S4 Pro上开始出现4核Krait以及跨时代图形性能的Adreno 320,代表机型包括小米2A、初代Moto X、LG Optimus G、太子Nexus 4、小米2等。

伴随着这一代处理器的,是高通Gobi第二代LTE调制解调器MDM9x15,因为28nm制程的引入,让其功耗和印刷面积都下降了30%,为制造更轻更薄的手机奠定了基础。

除了支持LTE(FDD和TDD)、HSPA+、双载波HSPA+、CDMA2000 1xEV-DO版本A、版本B外,其连国内最大运营商中国移动的TD-SCDMA网络都支持。而且其可以在 LTE TDD与DC-HSDPA网络之间的无缝连接,这正是国内联通网络能最早做到通话不断网的物理基础。

从最强到更强:骁龙800系列与X10/12/16调制解调器

2013年,高通在发布Krait 400构架的同时,宣布了全新的命名方式和层级,包含骁龙200/400/600/800的四阶定位。首发产品是搭载4颗主频高达2.26GHz的Krait 400核心的骁龙800。

其配套堪称豪华,600MHz的Hexagon QDSP6 V5 DSP、带宽高达12.8GB/s的双通道32位LPDDR3内存、eMMC 5.0以及几乎统一之后快充市场的高通QuickCharge 2.0快充等技术,在当时已经悉数搭载在骁龙800上了。

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1年后,高通在同样的28nm制程上,把骁龙801和骁龙805上的Krait 核心频率提升到2.45GHz和2.7GHz,这个狂暴的频率记录依旧未被打破。在CPU之外,Adreno 330 GPU的频率也分别达到了578MHz和600MHz,DSP频率也达到了800MHz。而在骁龙805上,64位的双通道内存更是带来了史无前例的25.6GB/s带宽,已经具备拖起4K屏的基础。。

在骁龙800/801这两代骁龙系列旗舰上的调制解调器,是里程碑式的MDM9x25。其是高通第三代Gobi LTE产品,除了下行速度提升到了150Mbps外,它身上还带着首发LTE载波聚合技术和LTE-Advanced的光环。

而对于国内用户来说,MDM9x25最重大的意义,是其实现了真正意义上的全网通,同时支持GSM/EDGE、CDMA1X、WCDMA、TD-SCDMA、EV-DO、LTE-FDD 和 LTE-TDD等7种网络制式。在同行中,MTK要等到2015年的MT6735才支持全网通,而三星至今也没有自己的全网通芯片。

2014年是安卓阵营开始步入64位时代的一年,这一年高通引入64位的A57和A53构架。当年高通以骁龙810/808的双阶旗舰策略迎战,前者是4核2.0G A57+4核1.55G A53,后者是双核1.8G A57+4核1.44G A53,GPU分别是650MHz的Adreno 430和600MHz的Adreno 418,DSP也小幅升级到了Hexagon V56,而且配备了双14bit ISP,最高支持像素暴涨到5500万像素。

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在骁龙808/810上,高通启用了X系列LTE调制解调器的命名,首发的X10调制解调器是首个三载波聚合,峰值达到 LTE Cat.9(450Mbps)的产品,其速度之快,即便是2017年的中国大陆运营商也依旧无法把其用满。而同行方面,被打磨多年的联发科Helio系列得等到 3年后的2017年才刚追平2014骁龙X10 LTE调制解调器的速率。

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2015年末,骁龙820正式发布。随后骁龙820/821毫无悬念地成为2016年的旗舰御用芯,高通使用全新的4核Kryo自主构架,双核1.6G+双核2.15G的搭配配合构架升级的Adreno 530 GPU,图形性能再次无情地碾压了同代产品。

在这一代产品中,高通开始强调异构计算平台的理念,在常见的CPU、GPU、调制解调器外,Spectra 180 ISP和Hexagon 680 DSP横空出世,前者是新的14位双ISP,配合DSP可以达到2倍性能提升、10倍能效比提升的拔群效果,2500万像素照片30张每秒的连拍速度,为HDR和夜景模式等多帧合成算法提供了天然优势,同代Google Pixel系列的HDR+算法正是其最凶残的应用。

高通在这一年正式把调制解调器更新周期提升为每年一更。骁龙820/821搭载的骁龙 X12 LTE调制解调器,除了下行提升到 LTE Cat.12 的 600Mbps,从64-QAM更新到256-QA外,着重提升了上行速率。其是首款在上行使用载波聚合技术和64-QAM编码的产品,上行速度一口气提升了3倍,上行峰值达到Cat.13(150Mbps),并引入了双卡双VoLTE(DSDV)技术,同样远远超越了国内运营商的网络速度……

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在2017年的骁龙835上,10nm制程以及新的Kryo280半自主构架,为骁龙系列带来了史上盈余最多的运算性能。CPU部分为4核Kryo280 2.45G+4核Kryo280 1.9G。新制程以及GPU性能的巨大盈余,让骁龙835机型在日常使用和游戏中都获得中都有非常优秀的能效比。新的Hexagon 682 DSP和ISP则让其可以提供3200万像素的零延迟快门体验,并引入了机器学习和VR等大批新属性。此外,骁龙820/821上引入的高通QC 3.0快充也升级到QC4/QC4+快充。

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延续“提前一年发布调制解调器,并在下年旗舰直接使用”的习惯,在骁龙835搭载了骁龙X16调制解调器。后者是首款商用千兆级调制解调器,其使用256-QAM编码和4x4 MIMO技术,下行峰值速率已经上升到不可思议的 Cat.16,即1Gbps了,正式步入LTE-A Pro时代。

而更可怕的是,高通在调制解调器的科技树上越跑越远,同年2月就发布了下一代的骁龙X20 LTE调制解调器。其将采用10nm LPE工艺制造,最多支持五个20MHz载波聚合,合计频宽达100MHz,同时支持4x4(3CA) MIMO,最多12个空间流,下行最高速度再升一档,达到了LTE Cat.18(1.2Gbps),换算过来已经是150MB/s了。

总结

“高通骁龙”以移动计算平台和调制解调器双线发展多年,前者是每年旗舰的御用芯,而后者则是无解的存在,不但维持着和同行1、2代的技术基础优势,而且更新速度还在提升,让移动设备的网络支持,已经远远超出世界运营商的换代速度。实际上早在2016年,高通就推出首款5G调制解调器X50了。疯狂的更新速度和“挤牙膏”的PC平台形成了鲜明。

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高通作为移动平台最上游的厂商,他不但有底气,也必须如此激进。即将到来的双摄/多摄、机器学习、VR/AR以及5G网络,都需要更加强大的移动计算平台和调制解调器支撑。在常年领先的移动领域,对手盯着的都是高通,而高通看着的,从来都只有未来。

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