聯發科旗下首款5G SoC系統單晶片「天璣1000」鎖定高階5G手機

搶攻5G! 聯發科發表旗下首款5G SoC系統單晶片

看準全球5G市場商機,聯發科今天(11/26)發表了旗下首款5G SoC系統單晶片「天璣1000」,將鎖定高階5G手機,相關產品預計明年第一季問世。

聯發科今天選在中國深圳發表,並且同步在臺灣地區發表現場進行視訊直播。「天璣1000」採用台積電7奈米製程,整合5G數據機,支援5G雙卡雙待,以及雙載波聚合(2CC CA)技術,以Sub-6GHz頻段為例,5G下載速度可達最高4.7Gbps、上傳2.5Gbps,並且支援SA、NSA的組網架構。

作為聯發科鎖定高階5G手機的祕密武器,「天璣1000」採用時脈可達2.6GHz的4個Arm Cortex-A77核心,4個2.0GHz的Cortex-A55核心,以大小核的架構設計平衡效能及功耗。另也整合Arm最新的Mali-G77 GPU,以提供更高的遊戲效能,並支援FHD+或90Hz的2K+顯示。

順應行動裝置搭載AI晶片的趨勢,該晶片搭載了APU 3.0,最高可達4.5 TOPS,相比於前一代的APU 2.0提升兩倍以上。在APU 3.0助力下,提升了該晶片的AI相機功能,例如自動曝光、降噪、HDR、AI臉部辨識等等。

高度整合的系統單晶片,聯發科表示,除了具備節能的好處,也能節省行動裝置的機構空間,讓裝置開發商可以設計裝置搭載更大容量的電池,或是更大的相機感測元件。

聯發科董事長蔡力行表示,天璣5G系統單晶片的推出,是聯發科累積投入1000億元開發的成果,聯發科約7成的研發人力在臺灣,象徵對臺灣的持續,天璣晶片只是聯發科未來5G系統單晶片的第一步,未來將會規畫再推出一系列系統單晶片,以涵蓋各方面的應用。

談到聯發科對5G的策略,蔡力行指出,聯發科在一開始就會全力投入5G世代,不落後人,除了目前比較大的智慧型手機市場,聯發科在昨天也和英特爾共同宣布,將為PC開發5G通訊晶片,顯示聯發科的5G佈局不會只有手機,還涵蓋PC產品。

在與英特爾的合作中,聯發科將為消費與商用筆電推出5G數據機,該款PC用5G數據機是以先前聯發科為行動裝置推出的5G數據機Helio M70為基礎,預期採用的筆電產品會在2021年初推出。

累積投入千億!聯發科首款5G重量級產品「天璣1000」晶片終於問世,背後透露的野心是?

「跟競品相比,我們在安兔兔的跑分領先了6萬分,這樣的差別在安兔兔的定義中,會被視為不同等級的產品,」聯發科技無線通訊事業部產品行銷處處長何春樺在自家的5G SoC(系統單晶片)發表會上,不僅秀出安兔兔跑分,更自信地和競品比較。

讓聯發科在5G這場賽局中站穩住腳的首款5G SoC『天璣1000』,終於在26日於深圳正式發表,預計兩個月內,第一款搭載天璣1000的終端裝置將推出。

另外一頭,在台灣同步舉辦的媒體活動上,聯發科同樣瀰漫著一股自信,隨著天璣1000一起亮相的,是聯發科季執行長蔡力行一句自信的「在5G上,我們絕不落後其他對手。」

天璣1000在聯發科的5G布局裡,究竟代表了什麼?又會如何影響著他們的市場布局?

未來5G產品,都以「天璣」命名

天機1000是聯發科前前後後,投入超過1,000億研發而生的「重量級產品」,採用台積電7nm製程,整合了自家5G數據機Helio M70在內。但和高通早就宣布要推出的5G SoC相比,聯發科選擇讓產品只支援Sub-6、好加快量產速度,而高通則是期望可同時支援Sub-6與mmWave。

聯發科稱,天璣1000支援5G雙載波聚合(2CC CA),可讓5G覆蓋率提升兩倍,但更大的重點是,在聯發科最主要的市場中國,5G布建正一步步往SA(獨立組網)邁進,天璣1000同時支援NSA(非獨立組網)和SA,並在目前全球頻段、布建方式迥異,甚至有些國家沒有5G、只有2G複雜的情況下,支持「雙卡雙待」,讓採用廠商的智慧型手機,可以運行各式各樣的網路。

但是,過去聯發科針對手機晶片產品,都以P系列、X系列、A系列⋯⋯等等來命名,為何這次選擇「天璣」,看似有別以往的命名方式?

蔡力行表示,天璣(Dimensity)其實是北斗七星之一,代表聯發科想要「引領5G方向」的決心,「以前產品線命名挺複雜的,未來還是簡單清楚一點好,」他表示,未來5G相關產品,將一併以天璣來命名。

牽手Intel引關注,蔡力行:一開始就不只要做5G手機應用

聯發產線範圍含括手機、平板、智慧音箱、車載、電視等,聯發科技總經理陳冠州透露,自家產品價格範圍相當廣,從幾塊美金,再到幾百美金都有,在全球的合作夥伴更是達數百個。

其實,在發表會正式開始前的前導影片中,小米集團副總裁、紅米redmi品牌總經理盧偉冰,以及OPPO副總裁尹文廣已經出面為聯發科站台,毫無疑問,他們正是採用天璣1000的OEM廠商之一,根據了解,明年vivo、華為也會推出相關終端裝置。

而台灣活動現場,台積電、日月光、矽品、中華精測、京元電⋯⋯這些「重量級」的合作廠商,也一字排開到場助陣,但現階段最引人注目的合作夥伴,絕對非英特爾(Intel)莫屬了。

在發表會的前一晚,聯發科和英特爾宣布將合作推出針對筆電的5G解決方案,聯發科負責5G數據機的開發與生產製造,英特爾則開發和驗證平台的硬、軟體整合。

「昨晚是第一個『宣布』,聯發科在5G不會只開發手機的應用,當然,手機一定是一開始最快、量最大的產品,但我們從一開始,就準備要做非手機的應用,」被問起和英特爾合作的始末,蔡力行雙方並沒有花太長的時間討論,更像是「一拍即合」。

他進一步說明,天璣1000是聯發科第一個5G SoC產品,往後,聯發科還將推出一系列5G SoC產品,從旗艦、高階、中高階,再到中階,將覆蓋全系列應用;在手機之外,現在已經開始切入PC領域,未來CPE也是一個新的方向,市場除了中國,將橫跨歐洲、美國、韓國等等。

「我們當然看好明年的營收,會因5G有種要『N』的成長,但一切還是得等1月初的法說會才知道。」蔡力行說。

聯發科發表新 5G 處理器:天璣 1000,預計 2020 年第一季搭載終端產品上市

聯發科技今日發佈 5G 旗艦級單晶片「天璣 1000」,為高階智慧手機打造高速穩定的 5G 連接性能,並具備創新的多媒體、AI 及影像技術。天璣 1000 是聯發科技 5G 晶片系列中首款的 5G 單晶片,整合 5G 數據機,並採用七奈米製程製造。

聯發科技總經理陳冠州表示:「天璣,是北斗七星之一,指引著 5G 時代的方向,我們以此命名 5G 解決方案,象徵我們是 5G 時代的領跑者,是技術與產品的領先者,是標準制定的積極參與者,更是 5G 產業生態的推動者。」

天璣 1000 整合聯發科技最新的 5G 數據機,與其他解決方案相比在節省功耗上有更顯著的表現。它支援先進的 5G 雙載波聚合(2CC CA)技術,讓下載速度比業界一般水準快兩倍,同時也是全球第一款支援 5G 雙卡雙待的晶片。

天璣 1000 擁有全球最快 5G 網路傳輸量,在 Sub-6GHz 頻段達到 4.7Gbps 下行和 2.5Gbps 上行速度。此外,它支援 Sub-6GHz 頻段 SA 獨立組網與 NS A非獨組網,以及 2G 到 5G 的各代蜂巢式網路連接。

在無線連接方面,天璣 1000 整合最新的 Wi-Fi 6 和藍牙 5.1+ 標準在單一晶片裡,在下行與上行速度方面均提供超過 1Gbps 的網路傳輸量。

其採用 2.6GHz 的四個 Arm Cortex-A77 核心,搭配四個 2.0GHz 的 Arm Cortex-A55 核心,性能與功耗達到最佳平衡,同時,天璣 1000 也是全球首款採用 Arm Mali-G77 GPU 的晶片,在 5G 速度下可帶來絕佳的串流媒體和遊戲體驗。另外,天璣 1000 搭載了全新架構的聯發科技獨立 AI 處理器 APU3.0,擁有高達 4.5 TOPS 的 AI 算力,比上一代  APU2.0 性能提升兩倍以上。

聯發科天璣 1000 功能和技術特點

全球第一個支援 5G 雙卡雙待:聯發科技領先全球推出 5G 雙卡雙待技術,支援最新的 VoNR (Voice over New Radio)語音服務,提供跨網路無縫連接和高速傳輸。

最節能的 5G 數據機:該晶片整合的 5G 數據機提供了極致的高能效單晶片,整合式設計更加節能,也為終端廠商提供更多空間開發其他功能,例如容量更大的電池或更大的相機感測器。

更快更廣的 5G:天璣 1000 支援 5G 雙載波聚合,不但能達到更高的平均 5G 網速,增加 30%高速層覆蓋,還可在兩個 5G 連接區域(高速層和覆蓋層)之間進行無縫切換,讓用戶在移動行進間享受 5G 的無縫高速連接。

高品質成像多鏡頭組合:該晶片搭載了全球首款五核心影像訊號處理器(ISP),以每秒 24 幀(FSP)的速度支援 8000 萬像素感光元件和多鏡頭組合,例如 3200 萬 +1600 萬像素雙鏡頭。

全面升級的 AI 相機與影片功能:AI 獨立處理器 APU3.0 支援先進的 AI 相機功能,包括自動對焦、自動曝光、自動白平衡、降噪、高動態範圍 HDR 以及 AI 臉部識別,並且支援多幀曝光的 4K HDR 影片。

強大的圖片和影片處理能力:天璣 1000 擁有強大的圖形處理能力,支援高達 120Hz 的 FHD+ 解析度和 90Hz 的 2K+ 解析度,同時也是全球第一個支援 4K 解析度下 60 fps Google AV1 格式的處理器,將影片串流體驗提升到更高水準。

首款搭載天璣1000的終端產品將於2020年第一季量產上市。

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如何開發出不輸Apple算力的手機AI晶片?聯發科首度揭露天璣1000背後AI技術關鍵

聯發科在本周推出第一款高階5G手機專用處理器晶片「天璣1000」,除了整合了最先進7奈米CPU、GPU、5G數據機晶片之外,更在這顆處理器內,搭載一顆獨立AI處理器APU 3.0,在AI應用加速運算執行上,可達到4.5 TOPS(每秒兆次運算,Trillion Operations Per Second ),完全不遜於蘋果新款iPhone 11專用的AI神經網路處理晶片,甚至聯發科宣稱,該處理器是目前AI算力最高一款5G SoC單晶片,到底怎麼做到?在今日(29日)一場技術說明會上,聯發科首度對於這顆處理器採用的AI晶片透漏更多細節,可以一窺這顆AI處理器的性能表現。

為了搶得先機,趕在下周高通5G SoC產品發表會舉行前,聯發科不僅在本周推出首款5G SoC單晶片,更罕見地舉辦技術說明會,並由負責這款5G手機晶片開發的聯發科無線通訊事業部總經理李宗霖,協同兩位研發主管,除了說明這顆新處理器的設計發想,也透露更多關於其採用AI神經網路處理器APU 3.0技術細節。

新推出的天璣1000,其實並非聯發科最早搭載APU(AI Processing Unit)的行動處理器,早先,Helio P60推出時,在這顆CPU內就已開始內建APU處理器 (或稱為Mobile APU),不過,一開始,APU設計上,僅整合傳統DSP來負責專門影像處理,並未加入AI神經網路處理能力,直到去年底,性能更強大的Helio P90問世時,聯發科才首度加入自行研發打造的AI專用神經網路加速器,即是第二代APU,使得這顆CPU在AI 算力表現高出前代多達4倍之多,可以用來執行更複雜的AI任務。

首次整合5G能力的天璣1000處理器,則是改搭載第三代APU,更大幅度改善性能和功耗,來提供更強大的AI算力。首先,在設計上,與前一代有很大不同,APU 3.0採用全新2個大核、3個小核,以及搭配1個微小核的三層式運算架構設計,對比前一代僅是1大核,加上2小核的二層式設計,不僅,運算核心層數增加,大、小核心數也變更多,可以用於執行更多不同AI任務,例如自動曝光、降噪、HDR、圖像分類,AI臉部辨識等等。

之所以採取分層式混合運算核心設計,聯發科無線通訊事業部產品行銷處處長何春樺解釋,考量到的是手機AI應用快速增長,進一步帶來龐大且複雜AI運算處理需求的出現,更需要有這樣子的架構,來保有運算資源調度的彈性,而且能有效控制高性能下的功耗。

他以手機拍照為例,不像以前只有照片修圖才會用到AI,將來就連拍攝完的高畫質影片,也都要加入AI功能,要能夠對這些連續性影像畫面進行各種優化,「因應這些需求,就需要更強大的推論處理能力,」所以,他說,在設計上,才會考量這方面的使用需求重新調整,打造出新一代APU 架構,能夠依據不同手機AI應用執行,交由適合的運算核心層來負責,例如需要比較複雜運算的影像處理時,就可使用APU最上層的二大核心執行,對於需要長時間、全時處理的運算任務,則可改用中間層這3個小核心處理,雖然運算力沒大核高,但可以較長時間執行,避免過度耗電,同時,也保有VPU作法,針對需要傳統影像訊號處理的算法,仍可交由這一層來執行,並也強化浮點運算處理能力。

另外,針對手機拍照常用到的人臉偵測功能,聯發科也特別在這顆APU最底層設計了一個更微型的小核心,專門就是用來執行臉部偵測,何春樺指出,這樣做的好處,在於較一般以軟體形式在CPU上執行的方式,直接採用這顆微核心來達到硬體加速的作法,不論是在全時人臉偵測準度,或是降低運算功耗上,都能夠獲得明顯改善。

這樣設計架構,也反應在運算性能提升上,APU 3.0每秒平均運算效能可達到4.5 TOPS,除了效能較前一代提高至少2.5倍,甚至也不輸給目前主流行動處理器的加速AI晶片,例如,蘋果新款iPhone 11的A13 Bionic處理器採用的AI神經網路引擎,其運算效能可達5 TOPS以上,若以同類型5G SoC產品來比較,也高於另一款三星Exynos 9820 NPU加速器的1.86 TOPS,不過,三星前不久推出新款5G SoC時,則是宣稱將算力提高到了10  TOPS。

根據聯發科公布測試數據,在目前幾個常見神經網路架構(如SRCNN 、MobileNet v2、Inception v3)為主的運算效能測試下,APU 3.0在AI運算加速上均獲得不錯優異表現,例如在浮點運算處理能力高於競爭對手2到3倍,另在整數運算效能測試也優於對手近40%~80%。除了運算力的大幅提升外,這代APU 在能源效率方面也有所改善,多達4成。

在軟體及開發工具方面,APU 3.0支援了聯發科自有NeuroPilot神經網路開發平臺,讓手機設備商或開發人員,可以通過SDK套件將第三方AI算法移植到這個處理器上來執行,並且也相容於Android神經網絡API(Android NNAPI),還支持許多主流的AI框架,如TensorFlow、TF Lite、Caffe、Caffe2 以及MXNet等。

除了技術上說明之外,聯發科無線通訊事業部總經理李宗霖今天也揭露更多關於5G SoC產品化藍圖,他表示,除了高階手機能用之外,未來因應市場需求,也會推出中、低階手機能用的5G SoC。另外,由於目前全球5G商用網路,大多還是以Sub-6GHz頻譜為主,所以在產品策略上,聯發科決定先推Sub-6GHz的5G SoC,但並不表示沒在開發高頻段的毫米波5G產品,李宗霖強調,這兩種5G技術,皆同時併行開發,除了支援Sub-6GHz,後續,也會推出能夠支援毫米波頻段的5G SoC產品。

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