又到了一年中最适合换手机的时候了，因为每年的这个时候国内外厂商们都会和往年一样开始陆续发布今年第一波新品。同样和往年相同的是，这个时间点发布的新品们大多都会采用全新一代的移动平台（或被称为处理器）。那些藏身于纤薄智能手机之内，拥有强大性能的新移动平台们，才是我们对新品垂涎三尺的主要原因。
啊，我相信诸位一定都知道那个将会在旗舰手机新品发布会上被反复提及，并且被厂商们引以为傲的名字——高通骁龙855。
图：@小米手机
可以预见的，高通骁龙855移动平台将会在接下来的1年内反复出现于各大厂商旗舰新品的Keynote的重要位置。目前联想、小米和三星都推出了搭载这一移动平台的新品智能手机，在接下来还会有重量级的厂商跟进。至于小米在发布小米9的前提喊出“好看又能打”的响亮口号，也是在用了骁龙855之后才有的底气。
当下，小米9这款产品提供的配置最高可以达到12GB LPDDR4x RAM以及256GB的UFS 2.1闪存。在发布会上除了强劲的硬件规格，小米也着重强调了首次在小米手机上出现的“Game Turbo”特性，这一特性包括基于场景感知的系统资源调度、触控参数调整等，可见目前手机游戏已经成为了旗舰智能手机产品们必争之地。
然而众所周知，在一台手机的游戏体验形成过程中软件工程师在资源调配、运行优化等方面的奋斗固然重要，但更离不开的是处理器本身强大性能作为基础。小米在小米9上加入的Game Turbo基本上都是前者，而后者就是在去年12月和我们正式见面的骁龙855移动平台。
新一代的移动平台，自然需要的是新一代的制造工艺和CPU架构。高通为骁龙855选择了台积电当下商用最先进的7nm制程工艺，搭配新一代的Kryo核心，打造了一套电源效率和性能两开花的全新旗舰移动平台。
在骁龙855上，高通的定制CPU核心迭代至Kryo 485。Kryo 485是“超级内核+性能内核+效率内核”的强大组合。而超级内核（Prime Core）的架构虽然依旧是Kryo 485，但是运行主频却可以高达2.84GHz。
和传统的异步多核心以及异构多核心相比，高通称这种带有Prime Core超级内核的设定不但在单线程任务处理的时候可以爆发出最大的性能，还可以控制整体的功耗与发热。并且更重要的是，在连续高负载环境下持续稳定地输出强劲的性能。
所以骁龙855的CPU核心是一套“1+3+4”的设计，而非和前代产品相同的“4+4”。除了那颗超级内核，骁龙855还拥有3颗运行于2.42GHz的Kryo 485性能内核和4颗运行于1.8GHz的Kryo 485效率内核。这8个核心都有独立的L2缓存，更利于核心性能的发挥。
高通的这种设定在半导体行业中其实并不是没有先例，以常见于高性能PC中的英特尔处理器为例，在官方设定中它们的单核心最大运行频率一般都挺高，但是当所有核心全开时，会自动降到一个相对较低的频率以降低发热和功耗——当然动手能力强的玩家们可以通过修改设定、增强散热等手段强制所有核心都运行在高频。
然而小小手机中的CPU却不能如此任性，因为智能手机作为一款移动设备，强悍的性能不是唯一的追求，大部分用户们也不希望单为了性能全开而牺牲手机的发热和续航。相比之下这种单一核心高频率的设定就显得比较折中，拥有高主频的超级核心可以满足前台应用程序或游戏对性能的所求。在需要多任务处理的时候，足够多的核心数量也足以保证手机流畅运行。
在全新Kryo 485 CPU “1颗超级内核+3颗性能内核+4颗效率内核”的加持下，骁龙855的CPU性能比骁龙845提升了45%。搭配上全新的、性能较前代提升了20%并依旧在业内拥有领先能耗比的Adreno 640 GPU，骁龙855移动平台可以为智能手机们提供前所未有的游戏体验。
觉得这就完事儿了？不，骁龙855还是高通旗下首个支持Snapdragon Elite Gaming 体验的移动平台产品。
Snapdragon Elite Gaming 体验首先要求移动平台能进行影院级的色彩渲染，其中包括HDR画面、10亿色渲染和电影级的色调映射。其次还包括对Vulkan 1.1图形API的支持，以及基于物理的图形渲染（PBR）。另外在这一体系中，高通还加入了专门的定制算法，可减少90%以上的游戏掉帧情况。这也是为什么在小米9发布会进行时，台上的雷军先生大胆地和竞品对比游戏体验的底气。
好啦，HDR画面、10亿色等等都很好理解，那为什么Vulkan 1.1和PBR如此重要，以至于高通将之放进了对新世代移动平台游戏品质的要求呢？
Vulkan 1.1是新一代图形API Vulkan的最新迭代版本，Vulkan最早在2016年被推出，是一种低开销、跨平台的3D图形与计算API。Vulkan也是专门为高性能实时3D图形应用（比如游戏和互动式媒体）而生，并且要求能够在所有的平台上运行。和OpenGL、微软的Direct3D以及苹果的Metal比起来，Vulkan能够提供更高性能和更平衡的CPU/GPU利用率。
Vulkan的优势还不止于此，因为Vulkan在设计之初就考虑到了多线程处理，并且专门为多核心的CPU进行了优化。这一特性使得Vulkan非常适合目前市面上主流的，搭载多核心CPU的Android设备们。得益于这些特性，之前国内流行的手游《王者荣耀》Vulkan版本的画面质量和流畅度比起之前的OpenGL版本实现了大幅度提升，甚至不少国内用户为了享受到曾经是机型限定的Vulkan版本而对手机系统进行修改。
Vulkan（左）和OpenGL ES（右）在渲染同一场景时CPU调用情况。图：Imagination
最新的Vulkan 1.1则在2018年3月7日发布，这是Vulkan面世之后第一个重大更新。在1.1版本中，Khronos Group（也就是开发了Vulkan的非盈利组织）为它加入了数个新扩展功能，其中包括多视角、跨进程处理和跨API共享等。
新的Vulkan 1.1甚至还改善了对DX12的兼容性，加入了对新一代GPU的支持，以及全新的光线追踪支持。放到我们手中的手机上，换用Vulkan 1.1能够比使用OpenGL ES节省20%的电量，同时也能够更充分发挥新GPU的性能。
Protostar，采用虚幻4引擎建立的Vulkan Demo。图：Imagination
简单来说，Vulkan 1.1能够让游戏在各个平台，尤其是Android设备上的运行效率大幅度提升，并且也能够更好地利用硬件进行更优质高效的渲染。目前Android平台上大量的游戏作品也开始使用Vulkan，毫无疑问Vulkan将会是接下来移动游戏的主流。
那么PBR呢？一句话概括就是“所有物体皆反光”。因为PBR指的主要是借鉴真实世界中光线折射轨迹对模型进行渲染，借由这一技术渲染出来的3D物体看上去更加真实和立体。同时也因为这一指导理论的关系，PBR非常强调所谓“微表面”对光线的折射。并且和传统的渲染模型比起来，包含有更多的纹理和数学模型等等，这都是为了模拟光线的折射。
PBR渲染不同材质示意。图：Unreal
以拥有PBR支持的虚幻引擎4为例，通过在模型表面引入“粗糙度”和在定义模型材质的时候引入“金属度”等等指标，能够更好地在游戏中更真实地渲染某种特定材质——比如多种金属材质在真实世界中对光线的反射。而这一特性的究极目的，自然是让图形芯片渲染出来的画面更贴近于同种物体真实世界中的观感，从而让渲染出来的画面栩栩如生。
这一切都听起来很美好，但这也意味着PBR有更多的计算量，所以也需要更多的性能。这也是为什么PBR理论最早在1980年代被理论化，却只有在最近几年计算机性能发展起来了才有所作为。
传统着色器渲染（左）对比PBR着色器渲染（右）。图：Marmoset.co
当然，和前面提到的Vulkan比起来，目前智能手机上使用PBR渲染的应用少得多。不过这一技术已经被诸如虚幻4引擎在内的开发工具所支持，所以随着更多搭载骁龙855机型的上市，这一技术也可能会被应用在接下来的游戏开发工作中。
比起不支持PBR的GPU，骁龙855里集成的Adreno 640在进行对应的工作负载时性能提升了20%。加上电影级的调色、HDR支持和超过10亿色的渲染输出，使得移动游戏的达到了一个新高度。在集成了更多先进技术之后，骁龙855也将会成为接下来旗舰智能手机和主打游戏的智能手机们的首选。
单纯的画面渲染质量和性能并不是Snapdragon Elite Gaming体验的终点，在实现电影级的高画质渲染同时，这一体系还包含通过5G网络或是802.11ay无线网络进行超低延迟的多人联机对战，以及囊括了Qualcomm aptX Adaptive自适应音频编解码与Qualcomm TrueWireless Stereo Plus真无线立体声这两项全新技术的低延迟设备到耳机音频传输技术。
说罢了游戏，我们接下来可以聊聊另一个常见于智能手机厂商们发布会Keynote上的词汇，也就是“人工智能”了。
小米9这个“战斗天使”的智慧核心当然还是运行在高通骁龙855的Qualcomm人工智能引擎AI Engine上的。随着骁龙855的推出，高通的人工智能引擎AI Engine也顺理成章地发展到了第四代。在这一代产品上，高通依旧坚持了自己对智能手机用人工智能运算的看法——即使用Hexagon 690处理器、Kryo CPU和Adreno GPU一起运行人工智能运算。
值得一提的是，Hexagon 690处理器已经进化成为更强大的系统，不仅将传统DSP的功能进行扩展——向量扩展内核（HVX）的数量翻倍至4个，还新增了一个Qualcomm自主设计、面向AI处理的独立模块——Hexagon张量加速器HTA（Hexagon Tensor Accelerator）。值得注意的是，它是一个独立的芯片硬件，只是从品牌角度，高通将它划分到Hexagon处理器这个品牌名称下。
推出骁龙855移动平台时，高通指出这个新增的Hexagon张量加速器（HTA）是自己专门为了处理人工智能运算而设计和集成的。可以面向INT8、INT16和混合网络。其中INT8涵盖了基础的人工智能运算，比如粗略的图片分类；INT16则是面向更加精细、深入的神经网络运算，比如超分辨率。
在实际的使用过程中，所有被送到骁龙855面前的人工智能计算任务将会由Qualcomm人工智能引擎AI Engine统一调配，根据需要将之分配至Kryo CPU、Adreno GPU或是Hexagon 690处理器。这三者协同工作，是精确人工智能运算的重要保障。由此可见，高通的做法是利用整个芯片来高效地处理AI算法，而不仅仅是用一个单独的模块（NPU）来处理。通过这种整个移动平台内不同部分的协同工作，所有的人工智能运算才能以最高的效率运行。
这种“堆料”的结果？当然就是性能的大幅度提升。骁龙855每秒可以进行超过7万亿次运算（7TOPs），和上一代产品的异构人工智能引擎AI Engine比起来，骁龙855的第四代人工智能引擎性能提升了3倍，可以动态地分配小米9的AI运算任务，支持小米9丰富的AI应用场景。
同时为了进一步增强人工智能计算性能，骁龙855的Adreno 640 GPU里面还包含了额外50%的FP32及FP16算术逻辑单元（ALU），Kryo 485 CPU也加入了全新dot产品指令，以便更好地处理FP32和INT8类运算任务。
通过更强大的人工智能性能，包括小米9在内的，搭载骁龙855的旗舰手机们能够在本地更迅速地进行更多和更复杂的人工智能运算。通过人工智能引擎，智能手机们可以主动去感知和适应周边环境，比如在昏暗的环境下用人工智能改善拍摄的照片和视频质量，或是准确地进行同步翻译，甚至是在进行通话的时候更准确的识别背景噪音并将之去除。
进一步说，人工智能还在给骁龙855的图形处理能力背书。骁龙855移动平台集成了全球首个支持计算机视觉的图像处理引擎（CV-ISP）Spectra 380。
在搭载骁龙855移动平台的智能手机们拍摄照片的时候，在奋力工作处理和优化照片的可不只是Spectra 380 ISP。当你启动小米9的相机时，骁龙855会同时调动Qualcomm人工智能引擎AI Engine和Spectra 380 ISP进行图形的识别和处理。另一方面，在需要进行对象追踪、侦测的时候，ISP也会搭一把手进行处理。
在人工智能引擎AI Engine的加持下，Spectra 380 ISP这颗CV-ISP拥有巨大的性能提升，同时功耗却能减少50%~75%。这颗CV-ISP还能做到多对象分类、多对象追踪、60fps深度感知、6DoF XR人体追踪、计算机视觉防抖等等特性，它甚至以实时处理4K视频的背景虚化，或是录制效果更好的HDR 10+视频（这一特性出现在了三星Galaxy S10系列智能手机上）。
小米9也好， 三星Galaxy S10系列也好，它们都会是今年搭载骁龙855移动平台的重磅产品之一。随着更多搭载骁龙855移动平台产品的登场，今年的智能手机市场也会更加精彩，在这颗移动平台芯片的助力下，今年的Android手机们也会让用户耳目一新，尽享骁龙855带来的极致体验。
在当下竞争激烈的智能手机市场里面，用户们和智能手机买家们都变得相当挑剔。我们希望一台手机纤薄得能够装进最贴身的口袋，但也希望它持久得能陪伴我们一整天的生活；我们希望一台手机能拍摄从天上的月亮到花蕊里的蜜蜂，但也希望它在每次启动相机足够快以不至于让我们错失宝贵的瞬间；我们希望它能带我们在虚拟雨林的枪林弹雨里强悍地生存到最后，但也希望它能在我们走进街头巷尾的商店时优雅地进行支付。
没错，人在这方面总是不知足，甚至有点贪婪的。然而正是这种不知足与贪婪，在鞭策着我们的科技不断进步。10年前我们从未想象过手中的手机能够比相机更清晰更方便地记录下我们的生活；10年前我们从未想象过手中的手机能够为我们展现如此绚丽和栩栩如生的虚拟世界；10年前我们更从未想过手中的手机也能如人类一般思考，像一个体贴的管家一般没等我们开口动手就提供正好的服务。
所以从某种意义上来说，现代的智能手机们都可以被称为“天使”，因为它们都帮我们实现了曾经只存在于想象中的东西。
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