你可以說小米9長得不夠「天使」，但它的內在絕對夠「戰鬥」

又到了一年中最適合換手機的時候了，因為每年的這個時候國內外廠商們都會和往年一樣開始陸續發布今年第一波新品。同樣和往年相同的是，這個時間點發布的新品們大多都會採用全新一代的移動平台（或被稱為處理器）。那些藏身於纖薄智能手機之內，擁有強大性能的新移動平台們，才是我們對新品垂涎三尺的主要原因。

啊，我相信諸位一定都知道那個將會在旗艦手機新品發布會上被反覆提及，並且被廠商們引以為傲的名字——高通驍龍855。

圖：@小米手機

可以預見的，高通驍龍855移動平台將會在接下來的1年內反覆出現於各大廠商旗艦新品的Keynote的重要位置。目前聯想、小米和三星都推出了搭載這一移動平台的新品智能手機，在接下來還會有重量級的廠商跟進。至於小米在發布小米9的前提喊出「好看又能打」的響亮口號，也是在用了驍龍855之後才有的底氣。

當下，小米9這款產品提供的配置最高可以達到12GB LPDDR4x RAM以及256GB的UFS 2.1快閃記憶體。在發布會上除了強勁的硬體規格，小米也著重強調了首次在小米手機上出現的「Game Turbo」特性，這一特性包括基於場景感知的系統資源調度、觸控參數調整等，可見目前手機遊戲已經成為了旗艦智能手機產品們必爭之地。

然而眾所周知，在一台手機的遊戲體驗形成過程中軟體工程師在資源調配、運行優化等方面的奮鬥固然重要，但更離不開的是處理器本身強大性能作為基礎。小米在小米9上加入的Game Turbo基本上都是前者，而後者就是在去年12月和我們正式見面的驍龍855移動平台。

新一代的移動平台，自然需要的是新一代的製造工藝和CPU架構。高通為驍龍855選擇了台積電當下商用最先進的7nm製程工藝，搭配新一代的Kryo核心，打造了一套電源效率和性能兩開花的全新旗艦移動平台。

在驍龍855上，高通的定製CPU核心迭代至Kryo 485。Kryo 485是「超級內核+性能內核+效率內核」的強大組合。而超級內核（Prime Core）的架構雖然依舊是Kryo 485，但是運行主頻卻可以高達2.84GHz。

和傳統的非同步多核心以及異構多核心相比，高通稱這種帶有Prime Core超級內核的設定不但在單線程任務處理的時候可以爆發出最大的性能，還可以控制整體的功耗與發熱。並且更重要的是，在連續高負載環境下持續穩定地輸出強勁的性能。

所以驍龍855的CPU核心是一套「1+3+4」的設計，而非和前代產品相同的「4+4」。除了那顆超級內核，驍龍855還擁有3顆運行於2.42GHz的Kryo 485性能內核和4顆運行於1.8GHz的Kryo 485效率內核。這8個核心都有獨立的L2緩存，更利於核心性能的發揮。

高通的這種設定在半導體行業中其實並不是沒有先例，以常見於高性能PC中的英特爾處理器為例，在官方設定中它們的單核心最大運行頻率一般都挺高，但是當所有核心全開時，會自動降到一個相對較低的頻率以降低發熱和功耗——當然動手能力強的玩家們可以通過修改設定、增強散熱等手段強制所有核心都運行在高頻。

然而小小手機中的CPU卻不能如此任性，因為智能手機作為一款移動設備，強悍的性能不是唯一的追求，大部分用戶們也不希望單為了性能全開而犧牲手機的發熱和續航。相比之下這種單一核心高頻率的設定就顯得比較折中，擁有高主頻的超級核心可以滿足前台應用程序或遊戲對性能的所求。在需要多任務處理的時候，足夠多的核心數量也足以保證手機流暢運行。

在全新Kryo 485 CPU 「1顆超級內核+3顆性能內核+4顆效率內核」的加持下，驍龍855的CPU性能比驍龍845提升了45%。搭配上全新的、性能較前代提升了20%並依舊在業內擁有領先能耗比的Adreno 640 GPU，驍龍855移動平台可以為智能手機們提供前所未有的遊戲體驗。

覺得這就完事兒了？不，驍龍855還是高通旗下首個支持Snapdragon Elite Gaming 體驗的移動平台產品。

Snapdragon Elite Gaming 體驗首先要求移動平台能進行影院級的色彩渲染，其中包括HDR畫面、10億色渲染和電影級的色調映射。其次還包括對Vulkan 1.1圖形API的支持，以及基於物理的圖形渲染（PBR）。另外在這一體系中，高通還加入了專門的定製演算法，可減少90%以上的遊戲掉幀情況。這也是為什麼在小米9發布會進行時，台上的雷軍先生大膽地和競品對比遊戲體驗的底氣。

好啦，HDR畫面、10億色等等都很好理解，那為什麼Vulkan 1.1和PBR如此重要，以至於高通將之放進了對新世代移動平台遊戲品質的要求呢？

Vulkan 1.1是新一代圖形API Vulkan的最新迭代版本，Vulkan最早在2016年被推出，是一種低開銷、跨平台的3D圖形與計算API。Vulkan也是專門為高性能實時3D圖形應用（比如遊戲和互動式媒體）而生，並且要求能夠在所有的平台上運行。和OpenGL、微軟的Direct3D以及蘋果的Metal比起來，Vulkan能夠提供更高性能和更平衡的CPU/GPU利用率。

Vulkan的優勢還不止於此，因為Vulkan在設計之初就考慮到了多線程處理，並且專門為多核心的CPU進行了優化。這一特性使得Vulkan非常適合目前市面上主流的，搭載多核心CPU的Android設備們。得益於這些特性，之前國內流行的手游《王者榮耀》Vulkan版本的畫面質量和流暢度比起之前的OpenGL版本實現了大幅度提升，甚至不少國內用戶為了享受到曾經是機型限定的Vulkan版本而對手機系統進行修改。

Vulkan（左）和OpenGL ES（右）在渲染同一場景時CPU調用情況。圖：Imaginatio

最新的Vulkan 1.1則在2018年3月7日發布，這是Vulkan面世之後第一個重大更新。在1.1版本中，Khronos Group（也就是開發了Vulkan的非盈利組織）為它加入了數個新擴展功能，其中包括多視角、跨進程處理和跨API共享等。

新的Vulkan 1.1甚至還改善了對DX12的兼容性，加入了對新一代GPU的支持，以及全新的光線追蹤支持。放到我們手中的手機上，換用Vulkan 1.1能夠比使用OpenGL ES節省20%的電量，同時也能夠更充分發揮新GPU的性能。

Protostar，採用虛幻4引擎建立的Vulkan Demo。圖：Imagination

簡單來說，Vulkan 1.1能夠讓遊戲在各個平台，尤其是Android設備上的運行效率大幅度提升，並且也能夠更好地利用硬體進行更優質高效的渲染。目前Android平台上大量的遊戲作品也開始使用Vulkan，毫無疑問Vulkan將會是接下來移動遊戲的主流。

那麼PBR呢？一句話概括就是「所有物體皆反光」。因為PBR指的主要是借鑒真實世界中光線折射軌跡對模型進行渲染，藉由這一技術渲染出來的3D物體看上去更加真實和立體。同時也因為這一指導理論的關係，PBR非常強調所謂「微表面」對光線的折射。並且和傳統的渲染模型比起來，包含有更多的紋理和數學模型等等，這都是為了模擬光線的折射。

PBR渲染不同材質示意。圖：Unreal

以擁有PBR支持的虛幻引擎4為例，通過在模型表面引入「粗糙度」和在定義模型材質的時候引入「金屬度」等等指標，能夠更好地在遊戲中更真實地渲染某種特定材質——比如多種金屬材質在真實世界中對光線的反射。而這一特性的究極目的，自然是讓圖形晶元渲染出來的畫面更貼近於同種物體真實世界中的觀感，從而讓渲染出來的畫面栩栩如生。

這一切都聽起來很美好，但這也意味著PBR有更多的計算量，所以也需要更多的性能。這也是為什麼PBR理論最早在1980年代被理論化，卻只有在最近幾年計算機性能發展起來了才有所作為。

傳統著色器渲染（左）對比PBR著色器渲染（右）。圖：Marmoset.co

當然，和前面提到的Vulkan比起來，目前智能手機上使用PBR渲染的應用少得多。不過這一技術已經被諸如虛幻4引擎在內的開發工具所支持，所以隨著更多搭載驍龍855機型的上市，這一技術也可能會被應用在接下來的遊戲開發工作中。

比起不支持PBR的GPU，驍龍855里集成的Adreno 640在進行對應的工作負載時性能提升了20%。加上電影級的調色、HDR支持和超過10億色的渲染輸出，使得移動遊戲的達到了一個新高度。在集成了更多先進技術之後，驍龍855也將會成為接下來旗艦智能手機和主打遊戲的智能手機們的首選。

單純的畫面渲染質量和性能並不是Snapdragon Elite Gaming體驗的終點，在實現電影級的高畫質渲染同時，這一體系還包含通過5G網路或是802.11ay無線網路進行超低延遲的多人聯機對戰，以及囊括了Qualcomm aptX Adaptive自適應音頻編解碼與Qualcomm TrueWireless Stereo Plus真無線立體聲這兩項全新技術的低延遲設備到耳機音頻傳輸技術。

說罷了遊戲，我們接下來可以聊聊另一個常見於智能手機廠商們發布會Keynote上的辭彙，也就是「人工智慧」了。

小米9這個「戰鬥天使」的智慧核心當然還是運行在高通驍龍855的Qualcomm人工智慧引擎AI Engine上的。隨著驍龍855的推出，高通的人工智慧引擎AI Engine也順理成章地發展到了第四代。在這一代產品上，高通依舊堅持了自己對智能手機用人工智慧運算的看法——即使用Hexagon 690處理器、Kryo CPU和Adreno GPU一起運行人工智慧運算。

值得一提的是，Hexagon 690處理器已經進化成為更強大的系統，不僅將傳統DSP的功能進行擴展——向量擴展內核（HVX）的數量翻倍至4個，還新增了一個Qualcomm自主設計、面向AI處理的獨立模塊——Hexagon張量加速器HTA（Hexagon Tensor Accelerator）。值得注意的是，它是一個獨立的晶元硬體，只是從品牌角度，高通將它劃分到Hexagon處理器這個品牌名稱下。

推出驍龍855移動平台時，高通指出這個新增的Hexagon張量加速器（HTA）是自己專門為了處理人工智慧運算而設計和集成的。可以面向INT8、INT16和混合網路。其中INT8涵蓋了基礎的人工智慧運算，比如粗略的圖片分類；INT16則是面向更加精細、深入的神經網路運算，比如超解析度。

在實際的使用過程中，所有被送到驍龍855面前的人工智慧計算任務將會由Qualcomm人工智慧引擎AI Engine統一調配，根據需要將之分配至Kryo CPU、Adreno GPU或是Hexagon 690處理器。這三者協同工作，是精確人工智慧運算的重要保障。由此可見，高通的做法是利用整個晶元來高效地處理AI演算法，而不僅僅是用一個單獨的模塊（NPU）來處理。通過這種整個移動平台內不同部分的協同工作，所有的人工智慧運算才能以最高的效率運行。

這種「堆料」的結果？當然就是性能的大幅度提升。驍龍855每秒可以進行超過7萬億次運算（7TOPs），和上一代產品的異構人工智慧引擎AI Engine比起來，驍龍855的第四代人工智慧引擎性能提升了3倍，可以動態地分配小米9的AI運算任務，支持小米9豐富的AI應用場景。

同時為了進一步增強人工智慧計算性能，驍龍855的Adreno 640 GPU裡面還包含了額外50%的FP32及FP16算術邏輯單元（ALU），Kryo 485 CPU也加入了全新dot產品指令，以便更好地處理FP32和INT8類運算任務。

通過更強大的人工智慧性能，包括小米9在內的，搭載驍龍855的旗艦手機們能夠在本地更迅速地進行更多和更複雜的人工智慧運算。通過人工智慧引擎，智能手機們可以主動去感知和適應周邊環境，比如在昏暗的環境下用人工智慧改善拍攝的照片和視頻質量，或是準確地進行同步翻譯，甚至是在進行通話的時候更準確的識別背景噪音並將之去除。

進一步說，人工智慧還在給驍龍855的圖形處理能力背書。驍龍855移動平台集成了全球首個支持計算機視覺的圖像處理引擎（CV-ISP）Spectra 380。

在搭載驍龍855移動平台的智能手機們拍攝照片的時候，在奮力工作處理和優化照片的可不只是Spectra 380 ISP。當你啟動小米9的相機時，驍龍855會同時調動Qualcomm人工智慧引擎AI Engine和Spectra 380 ISP進行圖形的識別和處理。另一方面，在需要進行對象追蹤、偵測的時候，ISP也會搭一把手進行處理。

在人工智慧引擎AI Engine的加持下，Spectra 380 ISP這顆CV-ISP擁有巨大的性能提升，同時功耗卻能減少50%~75%。這顆CV-ISP還能做到多對象分類、多對象追蹤、60fps深度感知、6DoF XR人體追蹤、計算機視覺防抖等等特性，它甚至以實時處理4K視頻的背景虛化，或是錄製效果更好的HDR 10+視頻（這一特性出現在了三星Galaxy S10系列智能手機上）。

小米9也好， 三星Galaxy S10系列也好，它們都會是今年搭載驍龍855移動平台的重磅產品之一。隨著更多搭載驍龍855移動平台產品的登場，今年的智能手機市場也會更加精彩，在這顆移動平台晶元的助力下，今年的Android手機們也會讓用戶耳目一新，盡享驍龍855帶來的極致體驗。

在當下競爭激烈的智能手機市場裡面，用戶們和智能手機買家們都變得相當挑剔。我們希望一台手機纖薄得能夠裝進最貼身的口袋，但也希望它持久得能陪伴我們一整天的生活；我們希望一台手機能拍攝從天上的月亮到花蕊里的蜜蜂，但也希望它在每次啟動相機足夠快以不至於讓我們錯失寶貴的瞬間；我們希望它能帶我們在虛擬雨林的槍林彈雨里強悍地生存到最後，但也希望它能在我們走進街頭巷尾的商店時優雅地進行支付。

沒錯，人在這方面總是不知足，甚至有點貪婪的。然而正是這種不知足與貪婪，在鞭策著我們的科技不斷進步。10年前我們從未想像過手中的手機能夠比相機更清晰更方便地記錄下我們的生活；10年前我們從未想像過手中的手機能夠為我們展現如此絢麗和栩栩如生的虛擬世界；10年前我們更從未想過手中的手機也能如人類一般思考，像一個體貼的管家一般沒等我們開口動手就提供正好的服務。

所以從某種意義上來說，現代的智能手機們都可以被稱為「天使」，因為它們都幫我們實現了曾經只存在於想像中的東西。

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