稳坐手机芯片一哥多年，联发科深藏一手技术好牌
芯东西（公众号：aichip001）
编译 |? 云鹏
编辑 |? 心缘
2022年的智能手机芯片大战，应该说是贯穿2022年整个智能手机行业发展的重要主线之一，而今年的较量也异常精彩，联发科和高通两家头部厂商你追我赶、势均力敌，甚至互有胜负。
双方的旗舰芯片、中端芯片不断展开一次次“贴身肉搏”，而手机厂商们对于芯片的重视也再次拉高了大战的热度。
联发科在高端芯片市场实现突破，天玑9000、天玑8000系列在CPU、GPU、AI、影像、通信等方面的出色表现给我们留下深刻印象，同时也带来众多让我们耳目一新的硬核“黑科技”。
在联发科下半年重磅旗舰芯片发布前夕，智东西受邀参加联发科天玑旗舰技术沟通会，期间，多位来自联发科的技术领域专家进行了三个多小时的技术分享，围绕包括移动光追、移动GPU增效方案、AI图像语义分割、5G新双通、Wi-Fi 7、高保真蓝牙音频、高精度导航在内的一系列前沿技术创新展开了深度探讨。
从这些技术布局与思考中我们不难看到，在智能手机市场遭遇前所未有挑战之际，联发科选择用硬核技术创新来实现突围。
毫无疑问，联发科没有单一追逐参数或跑分，而是将重点放在了全场景体验的提升上，他们想给用户带来“从量变到质变”的体验。
今天，从游戏、影像、多媒体到通讯，联发科正成为移动芯片领域技术革新的主要推动者，而打造差异化的移动端体验，也成为了联发科的独特优势。
一、将PC端光追体验带到手机上，“降载增效”成关键突破口
从2018年英伟达在PC上推出光追（Ray Tracing）技术后，光追便拉开了下一个游戏时代的帷幕，带来了游戏效果的“质变”。
在过去几十年里，虽然游戏画面越来越精美，但开发者们始终解决不了一个难题，那就是“光”。而正是因为光线所带来的光影效果，游戏中的世界才会显得真实。而光追技术要解决的就是去实时呈现光线的真实效果。
光追能够让原本“贴图”似的僵硬阴影变得更加柔和真实，而各种反射效果也不再需要大量光栅渲染，而光追带来的全局光照，则可以让虚拟世界真正“照进现实”。
游戏世界中的镜子、水面、各种玻璃和光滑材质表面都可以准确映射出应有的画面，人物的面孔、肤色、发丝更加真实自然。
▲PC光追游戏画面
而今天，这样的效果都已开始逐步落地智能手机。没错，得益于芯片技术的升级以及软件生态的协同进步，我们已经能够在一部小小的手机上体验到光追游戏了。
1、领跑行业深入布局，光追已成移动游戏必然方向
提到光追，联发科毫无疑问是移动光追领域的核心推动者之一。因为近两年来，联发科一直在移动光追领域进行着持续的深入布局。
实际上，早在移动光追领域的行业标准还没正式完成之前，联发科就已经在持续打磨自己的自研移动光追方案。今年初Khronos发布Vulkan 1.3标准后，联发科的自研方案也可以无痛切换到行业标准上并继续推进。
除了推动行业标准的制定，联发科也成为了连接开发者和硬件的桥梁，作为芯片技术企业，联发科为开发者们提供各类技术和服务来加速光追硬件及驱动的开发。
在硬件技术上，联发科通过新GPU架构的研发来提升浮点算力、三角片输出能力并进一步优化带宽需求，这些基础GPU性能指标，都成为了强化硬件级光追加速的最佳武器。
在这些技术进步以及开发生态的不断完善下，我们能够清晰地感受到，光追技术已经越来越贴近用户，不再遥远。
比如在搭载联发科天玑9000的安卓旗舰手机上，我们已经能够使用到具有光追效果的交互壁纸，手机桌面的壁纸会跟随时间的变化模拟不同的光照效果，给消费者带来了耳目一新的体验。而联发科跟游戏引擎商合作推出的光追方案，也成为了手游开发者的标杆。
从这些技术布局以及取得的成果来看，联发科已经在移动光追领域走到了行业的前列。
2、软件、硬件、生态三线起发，解决移动光追落地核心痛点
值得一提的是，在推动光追落地移动端的过程中，联发科解决了一个移动光追技术面临的最核心挑战，那就是光追带来的性能瓶颈问题。
随着游戏分辨率、刷新率的提升，高画质给手机CPU、GPU带来的算力压力是很大的。为此，联发科的思路是：移动GPU增效方案，即降低光追对硬件的负载，同时提升系统整体运行的效率，简单来说，就是“降载增效”。
需要注意的是，在联发科看来，增效不只是做到降载，而是通过降载的手段榨出更多能量，给系统厂商和内容开发商提供探索和实现更多创新机会。
那么如何实现降载增效呢？首先，联发科会通过芯片架构、制程工艺的升级，维持每年10-15%的CPU、GPU性能提升，这也是增效的硬件基础。
其次，联发科也在积极推进64位应用生态的完善，而64位应用的改善能够带来16%左右的性能提升。当然，Vulkan API的迭代升级也可以让图形渲染更高效，从而进一步降低负载。
此外，联发科在系统调度、驱动优化以及超分辨率、实时补帧等自研算法领域均有全面布局，这些技术可以显著提升游戏内容的运行效率。
今天在智能手机行业中，已经有越来越多的软件框架能够达到系统平衡和内容开发的联动，也就是手机厂商口中常说的“自适应调度”技术，得益于此，内容开发者也可以实现实时的负载联动调整。
我们能够看到，从软件、硬件技术的量变优化，联发科最终能够带给消费者的是“质变”的光追体验升级。
作为移动光追技术领域的先行者，联发科显然探索出了一条属于自己的独特技术路径，这也是联发科的核心优势之一。
二、AI影像让“现实照进理想”，硬核技术拓展无线音频体验边界
在出色的性能、流畅高质量的光追游戏体验之外，一部旗舰手机必须要具备的，一定还有顶级的影音体验。
落在智能手机端，“影”自然是拍照和视频，而“音”则更多是无线音频。
1、将旗舰电视级画质技术落地手机，AI如何看认识你？
今天，计算摄影我们并不陌生了，利用影像处理的算法，优化我们拍到的照片、录到的视频，这几乎成为了如今智能手机的标配功能，也是在拍照硬件规格趋同之下，厂商们寻求差异化竞争点的重要途径之一。
而在图像优化领域，联发科有着得天独厚的优势，这也是很容易被大家忽略的一点，那就是联发科拥有目前旗舰电视芯片最好的影像处理技术，他们可以通过这些技术能力来提升手机相机的拍照效果。
在众多消费电子产品中，电视屏幕尺寸最大，并且普遍采用4K及以上的分辨率，其对于画质的要求也是最精细的，而在电视端，“分区处理”正在成为一项主流画质增强技术。
比如索尼、三星、LG、TCL等头部电视厂商都通过技术实现了画面主体和背景的区隔，从而针对不同部分采用不同的画质增强手段，实现更沉浸的观感体验。
联发科是全球市场份额最大的电视芯片玩家，他们对于这项技术的应用自然是轻车熟路。在这样的基础之上，联发科在手机影像领域推出了AI图像语义分割（Image Semantic Segmentation）技术。
用最简单的话来说，AI图像语义分割就是让AI算法看懂你的照片，让AI认识草木虫鱼、建筑风景，认识你。这样做的核心就是为了让“理想照进现实”，带来优质的拍照体验。
当我们和家人一起出游时，AI可以识别照片里的蓝天白云，以及背后的山川，同时还可以准确定位人物的面容，识别后，AI会让蓝天白云更加透亮，让山川和草地更加翠绿富有生机，同时让人物的面庞更加清晰、明亮。
但如果没有这样的AI图像语义分割技术及后续的图像处理，照片很可能会由于光线问题变得暗沉，达不到我们心中的“理想状态”。
当然，这种AI图像处理都不是强制的，对于专业用户，如果想通过自己对于参数的调教拍出更具个性化的照片，都是没问题的。
实际上，AI对于图像的处理，就是将“理想带进现实”的过程，为消费者带来一张真正“好看”的照片。
而联发科的AI图像语义分割技术，能够为AI图像处理带来显著的能效比提升。
比如今天，8K 24帧、8K 30帧的拍摄能力在旗舰智能手机中已经成为热门特性，而这种拍摄模式对于手机算力的需求会提升至普通模式下的184倍，如果在这种情况下，还要做到美颜、HDR等效果的处理，手机的压力负载会非常大。
联发科的AI图像语义分割技术能够将系统处理的算力需求降低为1/4，实现图像优化与系统功耗的兼顾。未来，AI图像语义分割算法还会进一步应用在视频录像中。
在联发科看来，手机芯片中的APU搭配手机相机、屏幕，AI图像语义分割会成为未来全链路多媒体应用中的一个重要发展趋势。
2、弥合有线与无线音频“鸿沟”，用开放生态赋能行业
除了拍照和录像，在听觉方面，联发科的高保真蓝牙音频技术同样带来了不一样的体验。
从2016年苹果推出AirPods以来，消费者对于音频内容的享受就从有线耳机逐渐转移到无线耳机（TWS）上。今天，随着音频内容质量的提升，用户对于高质量音频体验的重视，无线音频技术发展也开始面临新的挑战。
在苹果的不断推动下，“24bit/192KHz”已经成为高品质音乐的主流标准，而如何在一幅小巧的无线耳机上实现这样的体验呢？
为此，联发科首先通过高带宽技术来提升环境的抗干扰能力，对比传统标准蓝牙的3Mbps带宽，联发科将传输带宽提升到了8Mbps。
此外，联发科还会支持高清蓝牙音频解码器，去真正实现24bit/192KHz音频内容的无损呈现。
值得一提的是，在技术之上，联发科音频技术的开放生态也是其核心优势之一。目前联发科已经跟各大主流蓝牙芯片进行了适配，从硬件到软件。相比之下，其竞品的生态则较为封闭。
总体来说，AI图像语义分割和高保真蓝牙音频技术的发展，让我们看到联发科希望突破智能手机体验的上限，通过技术创新让“不可能”最终成为可能，而没有在既有优势领域固步自封。
三、打电话还能上网，车库也能高精度导航，联发科秀出通信“装备库”
在游戏、拍照之外，今年手机巨头对于卫星通信技术的采纳，无疑提升了大众对于手机通信技术的关注度，而今年也是5G热门议题颇多的一年。
从R17版本的冻结到5G-Advanced第一代标准R18的制定，5G技术在移动端的发展也从追求速度变为了聚焦用户体验。
1、“双卡双待”成为过去时，“新双通”时代即将到来
在联发科看来，双卡技术的发展是5G通信中非常重要的一环，而联发科所提出的“新双通”才能完整体现双卡技术的价值。
大家可能对“双卡双待”的概念已经很熟悉了，但对于“双通”可能有些陌生，这部分也是因为该技术研发难度极大，还没有广泛的应用于主流智能手机中。
其实双通的概念很好理解，现在大部分手机都支持两张卡同时待机，但只要一张卡通话，另外一张卡就会断开网络连接，而双通指的就是两张卡“通话上网两不误”。
这样的体验自然是理想的，但这么多年没有很好地实现，主要就是因为其技术挑战难度颇高。
联发科专家提到，在技术发展早期，也有厂商通过简单粗暴的方式堆砌两套通信硬件，这样做自然可以实现双通，但是随着手机对外观的要求越来越严格，对于大小、重量、厚薄的要求越来越苛刻，这种方案必然会遭到淘汰。
为此联发科的新双通提出了回归一套硬件的方案，想办法用软件的架构去提供一个软件方案。这具有非常高的技术门槛，为此联发科也投入了相当多的研发资源。
具体来看新双通的原理，我们可以把通信的过程想象成“车道行车”。蓝色和黄色的小车分别代表不同的两张SIM卡，原来的“双待”只能保证“单车道分时同行”，一旦其中一张SIM卡通话，车道就会被一种颜色的小车全部占满。
新双通则是通过软件架构的技术突破，实现了双车道同时行车，把原本应该只能是一条车道的单车道动态切割成两个双车道，而且这种通行是“全时”而非单时的。当然，联发科也提供了分时双通的方案，并可以支持更多频段的组合。
目前联发科做到了在支持SA、NSA、LTE各种不同的网络制式组合下超过100种频段的组合。
根据联发科的实际测试，在新双通技术的加持下，当手机一卡通话、另一张卡上网，在5G网络环境下，实测网速可以达到500Mbps，而时延可以低至50ms，这种时延等级甚至可以满足电竞游戏的要求。
在5G技术发展逐渐进入后半程的当下，我们可以预见的是，双通技术在未来几年内都会持续带来显著的用户体验提升，并给5G双卡体验带来“质变”。而这种聚焦用户实际体验的技术创新，相比单一比拼速度，能够给用户带来更出色的使用体验。
2、Wi-Fi 7如何让“水流更快、水管更粗”
在通信领域，联发科这次还秀出了Wi-Fi 7技术。
从2007年的Wi-Fi 4到2013年的Wi-Fi 5，再到2019年的Wi-Fi 6，随着近年来各类智能硬件设备快速发展，无线网络连接需求也快速增长，Wi-Fi技术的迭代速度再次提速。
联发科预测，Wi-Fi 7设备即将在2023年大量发布，并在2025、2026年实现比较明显的爬坡和成长，业内之所以加速Wi-Fi 7的推进，也是因为Wi-Fi能够解决不少当下的无线连接痛点，带来更好的用户体验。
如果用一句话来总结联发科的Wi-Fi 7技术，那就是“水流更快、水管更粗了”。
从传输速率来看，搭载Wi-Fi 7技术的旗舰手机，相较于上一代Wi-Fi 6机型，可以实现2.7倍数据吞吐率的提升。
此外，在带宽方面，Wi-Fi 7开放到了320MHz，相较Wi-Fi 5、Wi-Fi 6各有2倍和4倍的带宽扩增效果。
值得一提的是，Wi-Fi 7还有一个特有技术“MLO（Muti-Link Operation）”，它可以同时让2.4GHz、5GHz或者6GHz频段的通道能够叠加使用，也就是链路的聚合，这样一来，手机的峰值吞吐率还会进一步提升。
就目前业内信息来看，联发科在Wi-Fi 7技术上的研发和落地进度均处于行业领先地位。
3、卫星通信与传感器技术融合，让地下车库定位成为可能
最后，既然聊到通信技术，最近大火的卫星通信自然是避不开的话题，其实早在华为、苹果发布支持卫星通信技术的智能手机之前，联发科已在该领域布局多年。
就在今年8月中旬，联发科宣布完成了全球首次5G NTN卫星手机实验室连线测试，将智能手机接入了5G非地面网络（NTN），通过卫星实现了高速可靠的5G连接。
不过值得注意的是，相比我们平日极少用到的卫星通信技术，联发科其实更关注我们“每天都用到的”技术还存在哪些痛点。
此次联发科专家重点分享了其高精度导航技术方面的突破。
同样是依赖卫星的定位技术，在户外遇到一些遮蔽的时候，如何给用户带来更好的体验？
在技术层面，联发科通过微机电传感器和GNSS（全球卫星导航系统）技术的融合来实现被遮挡情况下的精确导航定位。联发科将其称之为MPE（MEMS-sensor Positioning Engine）融合技术，它利用了手机上的加速器、陀螺仪和磁力计这几个传感器并辅以全球卫星导航系统和自研算法。
在大城市中，我们经常会遇到高架桥、市区写字楼、地下车库的遮挡，卫星很难穿透这些物体，而联发科的MPE技术恰好可以针对这些信号微弱的场景进行发力。
加速器和磁力计可以侦测用户的移动方向与速度变化、陀螺仪则可以侦测姿态。这种模式就好像“接力赛跑”，不同的系统模块在各自擅长的领域发挥作用，最终让用户在跑步或者开车导航时拥有更精准、更高效的定位体验。
值得一提的是，根据官方数据，即使在卫星信号被完全屏蔽掉的地下车库内，未来采用了联发科MPE技术的智能手机，也能够在进入地下场景后维持超过60秒的定位。
可以看到，在高精度导航技术方面，联发科做出的前瞻性探索，给卫星定位导航领域关键痛点的解决，提供了一个极具价值的思考方式，同时也实现了用户日常导航体验的实际提升。
结语：从量变到质变，死磕体验突围行业严冬
我们能够看到，联发科的硬核技术创新，既有量变又有质变，而量变是质变的必要条件，质变的体验改善则是最终目的。但无论如何，对于技术创新的执着，已经刻在了这位手机芯片巨头的DNA里。
同时，我们能够看到，联发科的技术创新真正聚焦的是用户体验的改善，在手机市场激烈“内卷”的当下，这一点显得难能可贵。
随着2022年进入下半段，联发科天玑9000系列后的下一代天玑旗舰芯也呼之欲出，网传其可能命名为天玑9200，在上述众多黑科技的加持下，这款重磅旗舰新品的表现令人期待。
今天，智能手机行业正面临前所未有的挑战，以联发科代表的手机芯片玩家通过各种技术创新，带来新的体验革新，或许才能突破现有的手机体验的瓶颈，也才能带领行业走出困境。
