释放5G旗舰手机全部潜力 联发科下一代核心技术在登场

在2020年，联发科手机芯片的出货量达到了3.518亿片，同比提升了47.8%，市场份额从去年的17.2%跃升至27.2%。一举成为全球最大的智能手机芯片供应商。

近日，联发科举办天玑旗舰技术媒体沟通会，分享了基于天玑5G移动平台的多领域技术成果和发展趋势，包括支持3GPP R16标准的新一代5G调制解调器、高能效AI应用、移动端游戏前沿技术以及天玑5G开放架构等主题。通过这次分享，我们也得以了解联发科是如何在5G时代一步步建立起自己的优势。

全面拥抱R16标准的M80基带

随着5G第一个演进版本R16 标准的冻结，5G商用也将进入一个全新的时代。R16的全新技术特性使5G可以全面垂直应用到多个场景中，真正实现互联万物。

为支持R16标准的落地，联发科在今年2月发布了M80基带芯片。这款最新的5G基带不仅支持上下行载波聚合、超级上行等技术，还将UltraSave省电技术和双卡技术进行了升级，可以结合运营商的部署，提供更好的5G连接体验。

R16的载波聚合技术比之前代有所提升，一方面，支持帧头不对齐结构，可提高现网多频点、多帧头共存背景下的载波聚合组合灵活度，有效拓展部署场景；另一方面，持上行通道切换，最大化利用了不同载波频点的上行性能，实现上行性能增强。

M80芯片完全体现了R16标准的革新，根据实测结果，其在Sub 6G频段下3CC 300MHz三载波下网速可达7Gbps，广域增强了50%，SuperUL超级上行功能在弱场下增强了300%。

在信号传输快的前提下，还要保持更好的稳定性。R16标准提供了移动增强更能，M80基于此对高铁等高速移动环境做出了增强，可以实现500公里时速下的稳定联网。

节能是R16着重改进的地方，增加了增强跨时隙调度，自适应MIMO层数等功能。联发科将其运用到M80中并对特殊场景进一步优化，在发微信等应用中，引入WUS信号，可在基带里提升20%的功耗增益；在FTP一类视频业务场景下，引入R16的辅小区休眠技术（Scell dormancy），也可以在基带端有20%左右的功耗增益。

此外，M80还整合动态频宽调控（BWP）技术，自动配置低频宽或高频宽以满足资料输送量的不同需求，最大程度优化频宽使用；支持C-DRX节能管理技术，可自动切换启动和休眠状态，在保持连网状态下降低通讯功耗。

作为3GPP 5G标准的关键技术之一，毫米波的应用正提上日程。联发科认为毫米波具有大带宽、低时延的特性，在特殊场景下有重要的使用意义，因而很早就投入了毫米波的开发。M80基带就全面支持毫米波，网速上行速率3.67Gbps，下行速率7.67Gbos，创下了业界之最。据介绍，联发科已经达成了业界首个Sub-6跟毫米波的双连接，并且与设备厂商进行了相关的实验。

给AI一个新的评定标准

毋庸置疑，AI已经成为左右旗舰手机竞争格局的关键。联发科认为，在拍照、视频、流媒体、游戏等高频应用场景中，相比峰值AI算力，每瓦有效AI性能才是确保并提升用户长时间稳定体验的关键指标。

联发科指出，以瓦做标准来衡量AI性能是经过长期探索后做出的设定。在芯片运行AI模型时， CPU、GPU、APU等不同处理器都需要占用功率，而且各个处理器的效率也并不一致。相对来说，APU的效率可达40%-90%，其有效算力远超CPU和GPU。经过仔细的测算，联发科认为APU占用1W的功率在真实使用中是较为平衡的状态，也是智能手机维系高帧率、不发热的关键，因此提出了每瓦有效AI性能这一指标。

提升这一指标的有效途径就是实现算法和硬件的最优整合。联发科表示，通过在多媒体方面的长期打磨，包括拍照和显示等技术，最终使APU可充分发挥混和精度优势，灵活运用整数精度与浮点精度运算，用高能效AI性能实现AI 人脸侦测引擎、AI 高动态范围影像，包括AI降噪、AI景深、AI快门、AI白平衡、AI物体追踪、AI多人虚化、AI流媒体画质增强等多种AI拍照和视频应用。

同时，为了兼顾性能与功耗的平衡，联发科将继续推进NeuroPilot人工智能平台与AI APU软硬结合的方案。据其介绍，NeuroPliot软件层已经进行了优化，可支持模型多任务处理。同时，联发科还为手机厂商提供了Platform-aware工具链，让厂商在算法开发初期就可以针对平台做优化，更好地调配算法资源。

让手机也有主机一般的游戏体验

游戏技术的发展趋势就是端游不断向手游迁移，比如在PC和主机平台已经实现多时的光线追踪，正在快速渗透进手机当中。

联发科近期就推出了基于 Vulkan扩展的移动端光线追踪SDK解决方案，与Arm和腾讯游戏共同实现了移动端实时光线追踪技术的首次演示，将光线追踪这一端游级特性代入移动终端。

Vulkan是一个跨平台的2D、3D图形API，去年加入了光线追踪技术，成为业内第一个适用于移动端设备的光线追踪接口标准。

对于采用Vulkan扩展，联发科的解释是光追本身在端游上会造成一些性能系统需求的大幅增加，所以采取基于Vulkan的方案，因为其比较适合在移动端执行的光追。

联发科的SDK 解决方案提供了创建核心光线追踪功能的途径，包括路径追踪、屏幕空间光线追踪阴影、多重反射和任意表面反射等，并且兼容Khronos 定义的行业图形标准，可让 PC 游戏开发人员能够轻松迁移到移动平台，为移动设备带来更逼真的沉浸式游戏体验。

在移动平台实现光追并不是简单做端游技术的下放，联发科认为PC是DirectX渲染线程为主，所以要将端游光追应用到手游上，需要对移动端游戏引擎做改造，光追方案对手游开发者才能真正做到可用。

为了避免大幅增加系统负载，联发科的规划是让GPU能够专心做渲染，APU去负载一部分做超分的系统需求，借由这样的一个异构方案，达到整个平台的性能功耗平衡。

为了在硬件上实现最好的表现，联发科参与了ARM处理器IP的全过程，把需要优化的部分融合到IP制作过程中，包括渲染的过程需要的指令运算，或者是一些缓存的机制等。

联发科还透露，下一代的GPU IP里面会有更明确的电竞加速模块，类似于英伟达RTS里面的RTcode。

除了移动端光线追踪技术，联发科还分享了玩家专业操控、高帧率、全局光照、游戏超分等先进技术的发展趋势。据其透露，MediaTek HyperEngine游戏引擎的关键技术将会持续迭代，明年会推出新版HyperEngine。

开放架构赋能5G旗舰

联发科在今年7月发布了5G开放架构，目标是把天玑芯片的底层能力开放给厂商，让他们去实现想要的功能。在不改变芯片原本的规格、参数等硬件基础上，天玑5G开放架构做到了前所未有的底层资源开放。

以天玑1200移动平台为基础，联发科与一加、小米、vivo、realme等终端厂商深度协同合作，通过天玑5G开放架构共同打造了天玑1200-AI、天玑1200-Ultra、天玑1200-vivo等平台，充分释放旗舰潜能，赋能终端打造差异化的高端5G智能手机体验。

如今5G开放架构已经硕果小成，很多品牌的旗舰手机都已经实现了一些多媒体功能上的差异化。

据联发科介绍，开放架构也意味着一种新颖的合作模式。根据客户需求，联发科会对时延、功耗等底层参数进行调校，客户则去进行上层界面的开发。同时，联发科也在与第三方合作，让其来提供更多算法和功能，使客户有更多的选择。

对于5G开放架构的运行模式，联发科做了详细的解释。以前针对某个功能提供的链路可能是ABCD四个模块，客户只能调参数。而现在客户提出定制化需求后，C模块就能开放部分代码，客户可以在C里面去改一些效果，或者插一些功能。甚至，客户可以用BCAD的方法做排列模块，充分发挥链路上优化的弹性。

联发科未来的目标是让天玑5G开放架构支持Wi-Fi，蓝牙等功能，让手机互联、投屏互联等都能够依托这个架构来进行优化，最终让终端释放旗舰级的潜能。

（校对|Andrew）

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