釋放5G旗艦手機全部潛力 聯發科下一代核心技術在登場

在2020年，聯發科手機芯片的出貨量達到了3.518億片，同比提升了47.8%，市場份額從去年的17.2%躍升至27.2%。一舉成爲全球最大的智能手機芯片供應商。

近日，聯發科舉辦天璣旗艦技術媒體溝通會，分享了基於天璣5G移動平臺的多領域技術成果和發展趨勢，包括支持3GPP R16標準的新一代5G調制解調器、高能效AI應用、移動端遊戲前沿技術以及天璣5G开放架構等主題。通過這次分享，我們也得以了解聯發科是如何在5G時代一步步建立起自己的優勢。

全面擁抱R16標準的M80基帶

隨着5G第一個演進版本R16 標準的凍結，5G商用也將進入一個全新的時代。R16的全新技術特性使5G可以全面垂直應用到多個場景中，真正實現互聯萬物。

爲支持R16標準的落地，聯發科在今年2月發布了M80基帶芯片。這款最新的5G基帶不僅支持上下行載波聚合、超級上行等技術，還將UltraSave省電技術和雙卡技術進行了升級，可以結合運營商的部署，提供更好的5G連接體驗。

R16的載波聚合技術比之前代有所提升，一方面，支持幀頭不對齊結構，可提高現網多頻點、多幀頭共存背景下的載波聚合組合靈活度，有效拓展部署場景；另一方面，持上行通道切換，最大化利用了不同載波頻點的上行性能，實現上行性能增強。

M80芯片完全體現了R16標準的革新，根據實測結果，其在Sub 6G頻段下3CC 300MHz三載波下網速可達7Gbps，廣域增強了50%，SuperUL超級上行功能在弱場下增強了300%。

在信號傳輸快的前提下，還要保持更好的穩定性。R16標準提供了移動增強更能，M80基於此對高鐵等高速移動環境做出了增強，可以實現500公裏時速下的穩定聯網。

節能是R16着重改進的地方，增加了增強跨時隙調度，自適應MIMO層數等功能。聯發科將其運用到M80中並對特殊場景進一步優化，在發微信等應用中，引入WUS信號，可在基帶裏提升20%的功耗增益；在FTP一類視頻業務場景下，引入R16的輔小區休眠技術（Scell dormancy），也可以在基帶端有20%左右的功耗增益。

此外，M80還整合動態頻寬調控（BWP）技術，自動配置低頻寬或高頻寬以滿足資料輸送量的不同需求，最大程度優化頻寬使用；支持C-DRX節能管理技術，可自動切換啓動和休眠狀態，在保持連網狀態下降低通訊功耗。

作爲3GPP 5G標準的關鍵技術之一，毫米波的應用正提上日程。聯發科認爲毫米波具有大帶寬、低時延的特性，在特殊場景下有重要的使用意義，因而很早就投入了毫米波的开發。M80基帶就全面支持毫米波，網速上行速率3.67Gbps，下行速率7.67Gbos，創下了業界之最。據介紹，聯發科已經達成了業界首個Sub-6跟毫米波的雙連接，並且與設備廠商進行了相關的實驗。

給AI一個新的評定標準

毋庸置疑，AI已經成爲左右旗艦手機競爭格局的關鍵。聯發科認爲，在拍照、視頻、流媒體、遊戲等高頻應用場景中，相比峯值AI算力，每瓦有效AI性能才是確保並提升用戶長時間穩定體驗的關鍵指標。

聯發科指出，以瓦做標準來衡量AI性能是經過長期探索後做出的設定。在芯片運行AI模型時， CPU、GPU、APU等不同處理器都需要佔用功率，而且各個處理器的效率也並不一致。相對來說，APU的效率可達40%-90%，其有效算力遠超CPU和GPU。經過仔細的測算，聯發科認爲APU佔用1W的功率在真實使用中是較爲平衡的狀態，也是智能手機維系高幀率、不發熱的關鍵，因此提出了每瓦有效AI性能這一指標。

提升這一指標的有效途徑就是實現算法和硬件的最優整合。聯發科表示，通過在多媒體方面的長期打磨，包括拍照和顯示等技術，最終使APU可充分發揮混和精度優勢，靈活運用整數精度與浮點精度運算，用高能效AI性能實現AI 人臉偵測引擎、AI 高動態範圍影像，包括AI降噪、AI景深、AI快門、AI白平衡、AI物體追蹤、AI多人虛化、AI流媒體畫質增強等多種AI拍照和視頻應用。

同時，爲了兼顧性能與功耗的平衡，聯發科將繼續推進NeuroPilot人工智能平臺與AI  APU軟硬結合的方案。據其介紹，NeuroPliot軟件層已經進行了優化，可支持模型多任務處理。同時，聯發科還爲手機廠商提供了Platform-aware工具鏈，讓廠商在算法开發初期就可以針對平臺做優化，更好地調配算法資源。

讓手機也有主機一般的遊戲體驗

遊戲技術的發展趨勢就是端遊不斷向手遊遷移，比如在PC和主機平臺已經實現多時的光线追蹤，正在快速滲透進手機當中。

聯發科近期就推出了基於 Vulkan擴展的移動端光线追蹤SDK解決方案，與Arm和騰訊遊戲共同實現了移動端實時光线追蹤技術的首次演示，將光线追蹤這一端遊級特性代入移動終端。

Vulkan是一個跨平臺的2D、3D圖形API，去年加入了光线追蹤技術，成爲業內第一個適用於移動端設備的光线追蹤接口標準。

對於採用Vulkan擴展，聯發科的解釋是光追本身在端遊上會造成一些性能系統需求的大幅增加，所以採取基於Vulkan的方案，因爲其比較適合在移動端執行的光追。

聯發科的SDK 解決方案提供了創建核心光线追蹤功能的途徑，包括路徑追蹤、屏幕空間光线追蹤陰影、多重反射和任意表面反射等，並且兼容Khronos 定義的行業圖形標準，可讓 PC 遊戲开發人員能夠輕松遷移到移動平臺，爲移動設備帶來更逼真的沉浸式遊戲體驗。

在移動平臺實現光追並不是簡單做端遊技術的下放，聯發科認爲PC是DirectX渲染线程爲主，所以要將端遊光追應用到手遊上，需要對移動端遊戲引擎做改造，光追方案對手遊开發者才能真正做到可用。

爲了避免大幅增加系統負載，聯發科的規劃是讓GPU能夠專心做渲染，APU去負載一部分做超分的系統需求，借由這樣的一個異構方案，達到整個平臺的性能功耗平衡。

爲了在硬件上實現最好的表現，聯發科參與了ARM處理器IP的全過程，把需要優化的部分融合到IP制作過程中，包括渲染的過程需要的指令運算，或者是一些緩存的機制等。

聯發科還透露，下一代的GPU IP裏面會有更明確的電競加速模塊，類似於英偉達RTS裏面的RTcode。

除了移動端光线追蹤技術，聯發科還分享了玩家專業操控、高幀率、全局光照、遊戲超分等先進技術的發展趨勢。據其透露，MediaTek HyperEngine遊戲引擎的關鍵技術將會持續迭代，明年會推出新版HyperEngine。

开放架構賦能5G旗艦

聯發科在今年7月發布了5G开放架構，目標是把天璣芯片的底層能力开放給廠商，讓他們去實現想要的功能。在不改變芯片原本的規格、參數等硬件基礎上，天璣5G开放架構做到了前所未有的底層資源开放。

以天璣1200移動平臺爲基礎，聯發科與一加、小米、vivo、realme等終端廠商深度協同合作，通過天璣5G开放架構共同打造了天璣1200-AI、天璣1200-Ultra、天璣1200-vivo等平臺，充分釋放旗艦潛能，賦能終端打造差異化的高端5G智能手機體驗。

如今5G开放架構已經碩果小成，很多品牌的旗艦手機都已經實現了一些多媒體功能上的差異化。

據聯發科介紹，开放架構也意味着一種新穎的合作模式。根據客戶需求，聯發科會對時延、功耗等底層參數進行調校，客戶則去進行上層界面的开發。同時，聯發科也在與第三方合作，讓其來提供更多算法和功能，使客戶有更多的選擇。

對於5G开放架構的運行模式，聯發科做了詳細的解釋。以前針對某個功能提供的鏈路可能是ABCD四個模塊，客戶只能調參數。而現在客戶提出定制化需求後，C模塊就能开放部分代碼，客戶可以在C裏面去改一些效果，或者插一些功能。甚至，客戶可以用BCAD的方法做排列模塊，充分發揮鏈路上優化的彈性。

聯發科未來的目標是讓天璣5G开放架構支持Wi-Fi，藍牙等功能，讓手機互聯、投屏互聯等都能夠依托這個架構來進行優化，最終讓終端釋放旗艦級的潛能。

（校對|Andrew）