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Helio X20 CPU为旗舰手机带来质的突破

2015-05-19 Franklin Zhao 阅读:
未来旗舰手机的五大标准会是持久续航、高阶拍照、最佳视觉体验、高速且全球无阻的网络以及时尚外观设计。这其中,前四点都是跟芯片有关的。日前,联发科技重磅发布了Helio X20 CPU产品。其目的就是为旗舰手机打造全新的用户体验。
未来旗舰手机的五大标准会是持久续航、高阶拍照、最佳视觉体验、高速且全球无阻的网络以及时尚外观设计。这其中,前四点都是跟芯片有关的。日前,联发科技重磅发布了Helio X20 CPU产品。其目的就是为旗舰手机打造全新的用户体验。 与以往产品不同的是,Helio X20这款系统单芯片解决方案采用了10个内核(20nm工艺)和Tri-Cluster(三丛集)架构,能够实现性能与功耗的进一步优化。那么,这种架构具体是怎么优化性能和功耗的呢?除此之外又还会有哪些重要特色?请看下文解析。

图1:Helio X20采用全新的10核+Tri-Cluster架构。
图1:Helio X20采用全新的10核+Tri-Cluster架构。
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• 第1页:未来旗舰手机的五大标准• 第2页:Tri-Cluster:"档位"越多,功耗越低
• 第3页:视觉应用:摄相头即可读心跳• 第4页:手机也能变成“单反”?
• 第5页: 120Hz动态显示屏上观看高清大片
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《电子技术设计》网站版权所有,谢绝转载 {pagination} Tri-Cluster架构:“档位”越多,功耗越低 与传统的双丛集架构(大小核架构)不同,Helio X20采用的Tri-Cluster异构处理器架构包含大中小三种内核,专为处理移动设备的各种高度、中度及轻度负载工作项目所设计。联发科技无线通讯事业部产品规划总监李彦辑博士介绍说,Tri-Cluster架构包含两个ARM Cortex-A72所组成的单架构(以2.5GHz工作频率运作,提供极致性能);以及二个内含四颗ARM Cortex-A53的架构(其中一个架构负责中等负载任务,以2.0GHz频率运作;另一个则负责执行轻度负载任务,以1.4GHz频率运作)。

图2:联发科技无线通讯事业部产品规划总监李彦辑博士。
图2:联发科技无线通讯事业部产品规划总监李彦辑博士。
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图3:Helio X20 CPU架构包含大中小三种内核。
图3:Helio X20 CPU架构包含大中小三种内核。
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“Helio X20这种Tri-Cluster架构是受到了汽车行业的启发——汽车增加档位能够降低油耗。把CPU核心划分为三层架构,能够更有效地分配工作,达到更理想的性能表现,同时能够延长电池寿命。”李彦辑解释说,“以往的大小核架构,大核和小核之间性能还不能差得太大,否则负载变化在大小核之间切换时会影响用户体验。”

图4:Helio X20将以往由大核处理的中载任务转由中核处理,从而降低功耗。
图4:Helio X20将以往由大核处理的中载任务转由中核处理,从而降低功耗。
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Tri-Cluster中央处理器架构内置联发科技全新CorePilot 3.0异构运算技术。CorePilot 3.0为所有系统单芯片解决方案上的CPU和GPU调配工作,能同时管理处理器性能及功耗,可以在产生更低热量的情况下,追求极致性能表现。Tri-Cluster架构可比以往传统的双丛集架构处理器降低高达30%的功耗。在大小核架构中,中等负载任务要交给大核处理,这会牺牲掉更多功耗,而性能提升却不大。现在可以将重中轻度负载分别交给大中小核处理。这就是降低功耗的原因。 Tri-Cluster架构针对不同的应用可以动态地搭配,以达到最低功耗的配置。然而,设计人员在大中小核转换时要做到开销尽量小,且不能频繁在内核之间切换,否则就会抵销核转换带来的功耗降低。 这种架构虽然是联发科技最先实现,但是以后也可能会有其他厂商采用(大家的实现方式不同,并不构成侵权)。另外,ARM也在推将小核包含在大核架构内的大中小核架构。“ARM的方式目的是为了降低访问时的功耗,而我们的方式也有优势。”李彦辑表示。

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《电子技术设计》网站版权所有,谢绝转载 {pagination} 视觉应用:摄相头即可读心跳 除了十核和Tri-Cluster架构以外,Helio X20还包含基于CPU/GPU/ISP异构计算协同处理的“视觉应用”。比如用摄相头拍摄人脸便可读出心跳。“通过摄相头拍出你的血管的收缩变化,再经过我们特殊的算法处理,就可以读出你的心跳和脉搏。”李彦辑说道。在有媒体问及识别精度时,他补充说,“这个只是大概测算出你的心跳,不能作为医学参考数据。比如,人的肤色差异和化妆与否都会对测算结果产生影响。当然,摄像头的质量也不能太差。”此外,摄相头不一定要对准脸部,只要对准裸露的皮肤即可。

图5:Helio X20具有专利的摄像头心跳感测算法。
图5:Helio X20具有专利的摄像头心跳感测算法。
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《电子技术设计》网站版权所有,谢绝转载 {pagination} 手机也能变成“单反”? 照相功能一直是智能手机差异化的一个亮点。除了传感器,ISP处理和防抖都是手机平台努力优化的性能。在Helio X20上,联发科技首创了预览实时浅景深拍摄功能。“这个功能可以让手机拍出类似单反的浅景深效果。有一些芯片是拍照后处理成景深效果,我们的是可以实时实现。”李彦辑表示。

图6:Helio X20采用世界首创的预览实时浅景深拍摄功能。
图6:Helio X20采用世界首创的预览实时浅景深拍摄功能。
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在防抖方面,Helio X20把光学防抖(OIS)、电子防抖(EIS)和影像防抖(AIS)三种技术都用上了。“AIS+OIS+EIS将成为手震者的福音,可以实现最好的防抖效果。”李彦辑说。

图7:Helio X20 AIS+OIS+EIS防抖将成为手震的救星
图7:Helio X20 AIS+OIS+EIS防抖将成为手震的救星
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Helio X20的另一个特点是对双摄相头的支持。它搭载了双主镜头内置3D深度引擎,除拍摄速度更快之外,也能为在户外拍摄的相片创造更立体的景深。Helio X20整合双通道ISP,因而支持双摄像头拍照。在华为荣耀6plus推出双摄像头模式后,双摄像头模式将是今年主流旗舰机所追逐的热点。“有客户对双摄像头十分感兴趣,有的还会直接采用两个1300万像素的摄相头。”李彦辑说道。

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《电子技术设计》网站版权所有,谢绝转载 {pagination} 120Hz动态显示屏上观看高清大片 Helio X20支持120Hz动态显示屏,相较于目前的60Hz屏幕更新率,能够提供更清晰、实时的浏览体验和完美的动态影像。最近好莱坞巨头索尼等公司表示支持120Hz动态显示技术,这将给显示技术带来新的体验。“好莱坞大导演李安正在拍120fps的大片。到时候,在Helio X20上看这个大片就过瘾了!”李彦辑说。同时他表示,虽然之前推出的Helio X10已经支持120Hz的刷屏频率,但是之前没有相关的片源。现在,好莱坞也开始拍摄120Hz的电影了,说明这个方向获得了业界的认可。

图8:120Hz显示屏提供清晰显示和绝佳反应速度的浏览体验。
图8:120Hz显示屏提供清晰显示和绝佳反应速度的浏览体验。
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此外,Helio X20整合了低功耗感应处理器——ARM Cortex-M4,支持多重始终开启的手机应用,比如MP3播放或是声控。这个感应处理器具备独立的电源管理系统,可在低功耗的环境下完成工作,而无需依赖于主处理器,从而可节省更多功耗。 最后,在问及Helio X20的标准配置时,李彦辑谈道:“Helio X20期望的配置是2K屏,3GB LPDDR3,屏的尺寸在5.5至5.7英寸。手机售价最好能上2000元,我希望能够更高。客户产品预计在今年第四季度可以上市。”

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