性能功耗两手抓! 联发科天玑9400首发性能测评

2024年10月9日，联发科推出全新一代年度旗舰处理器——天玑9400，正式拉开了今年安卓旗舰SoC之争的大幕。同样的，从这一刻起，我们也将进入一个全新的安卓旗舰更新周期。

毫无疑问，2023年推出的天玑9300是联发科新一轮冲刺高端市场的节点产品，它在性能、销量和口碑等多个维度的胜利，都宣布联发科梦想已久的高端策略实现了阶段性的目标。那么，在竞争环境发生巨大变化的下个周期，联发科又将如何用好天玑9400来保持这样的强劲势头呢？

从“性能斗气”到“商业斗法”

和去年一样，早在国庆长假之前，我们就已经通过保密严格的闭门沟通会，对天玑9400的诞生故事做了充分的了解，也在其开发平台上做了性能测试，相关内容在本文随后的环节会慢慢展开。首先我想要解决的，应该是很多人都想知道答案的问题：作为ARM高端IP全球的顶级合作伙伴，为什么天玑9400并未全盘采用最新的方案？

先来看看天玑9400的一些基本信息（后边括号中为天玑9300信息以做对比）：

• -台积电第二代3nm（N3E）制程（台积电4nm制程）
• -芯片规模291亿晶体管（227亿晶体管）
• -外接4nm制程WiFi/蓝牙连接子系统
• -CPU，第二代全大核，三丛集架构（第一代全大核，三丛集架构）

1*Cortex-X925，2MB L2缓存，3.62GHz主频（1*Cortex-X4，1MB L2缓存，3.25GHz主频）

3*Cortex-X4，1MB L2缓存，3.3GHz主频（3*Cortex-X4，512KB L2缓存，2.85GHz主频）

4*Cortex-A720，512KB L2缓存，2.4GHz主频（4*Cortex-A720，256KB L2缓存，2.0GHz主频

12MB L3缓存（8MB L3缓存）

10MB SLC系统级缓存（10MB SLC）

GPU

Immortalis-G925，12核心（Immortalis-G720，12核心）

主频1.6GHz（1.3GHz）

支持第三代光追渲染技术OMM追光引擎

首发星速引擎超分技术

存储

三星LPDDR5X内存，速率10.7Gbps（LPDDR5T，9600Mbps）

连接

AI 5G Modem，支持R17

支持WiFi 7，三频并发，峰值速率7.3Gbps

支持双蓝牙连接，最远连接距离1500米

蓝牙峰值带宽12Mbps，支持384KHz/24bit高清音频编码

AI

AI处理器APU 890

首款支持天玑AI智能体化引擎

以上就是天玑9400的一些基本情况。相信大家看完之后会有一种“冰火两重天”的感觉。GPU、存储规格、连接能力、AI性能，天玑9400都是全面提升，妥妥的代际大升级。但CPU部分的变化则与去年的“财大气粗”迥异，ARM年度升级的高性能IP Cortex-X925就只在超级大核上用了一枚，其他7个核心IP都保持了去年的规格。另外能看到的变化就是各核心频率和各级缓存都有大幅度的提升，L2级缓存都翻倍，L3级缓存则提升了50%，理论上对游戏等重载场景性能会有更大帮助。

在沟通会的Q&A环节，媒体的问题之一也就集中在Cortex-X925的较少使用和最新的Cortex-A725未被采用上。对此联发科的工程师回答得很直接：“我们现在设计芯片的思路和理念已经转化成：到底想要得到什么东西，而不是到底什么是新的IP。我们是针对每一种场景，比如重载场景、中载场景或轻载场景，去优化它的性能和能耗。IP本身新不新，它算是第二个层级的问题。”只不过在我看来，联发科工程师提到的“到底想要得到什么东西”，转换也是OEM伙伴的用户们“到底想要得到什么东西”，也说得通。

与前几次冲击高端不同，天玑9X00这几代的逐步成功让联发科感触最深的应该是为终端厂商提供他们想要的芯片，促进终端销售，远比单纯在性能上与竞争对手“斗气”更有商业价值。随着芯片IP与制程成本越来越高，一味求新的确能获得很好的纸面参数，但却会让这样的水涨船高一路向下传递，最终影响消费者。无论是vivo自X80开始四代机型，还是OPPO近两年的Find X6/X7标准版，都因为“联合研发，联合调校”让大家都尝到了甜头，性能的提升还需要有商业上的成功才算完整嘛。

媒体的另一个问题则集中在CPU的频率设定上。因为无论是这代Apple Silicon A18系列处理器CPU性能核心超过4GHz的频率，还是已经透露的高通新一代旗舰8系列处理器CPU核心4.4GHz的频率，都让天玑9400最高3.62GHz的频率设定显得格格不入。对此联发科工程师说：“我们有非常多种配置，可以全部都用Cortex-X925，也可以把频率做得非常高，但没有这样做。主要是要同时去思考性能、功耗和能效，最后综合起来，我们选择“大底”、适合的频率、低压的方式去实现它。”

在沟通会上，联发科多次强调了Cortex-X925核心的IPC（每周期指令数）能力——IPC是一个能比较直接判断CPU性能的指标，以IPC乘以主频即可简单推算出CPU的理论性能。其实在ARM推出基于ARM v9.2架构的大中小三款新IP时，就已经强调过Cortex-X925是专门针对3nm制程优化过的，其10宽的解码和调度宽度，让每周期可以处理的指令数量提升达15%，这一优化使得Cortex-X925的单核性能相较于Cortex-X4提升幅度高达35%，严重“违背”了过往每代10%~15%的提升传统，让天玑9400 来到了一个新高度。

得益于如此大的提升，ARM在定义Cortex-X925时，也只在3nm制程下给到了3.8GHz的最高频率，所以，想要让天玑9400去硬刚苹果乃至高通的4GHz以上频率，一是没必要，二是你总得给天玑9400+留点儿念想不是？此外，联发科也强调，对比 Apple Silicon A18系列处理器基于的ARM v9架构以及高通Oryon处理器基于的ARM v8.7架构，即使天玑9400只采用了一枚Cortex-X925核心，但其采用的ARM v9.2架构也有明显的代际优势。

很抱歉，仅仅是关于天玑9400的CPU部分就聊了这么多，但这个部分我认为非常重要。第一，CPU是目前智能手机处理器升级竞争的重点领域，因为它不仅仅关乎智能手机，更关乎高性能移动计算的未来，平板、笔记本电脑甚至车机等都会因此受益；第二，随着智能手机应用场景的变化，重载多任务处理在不知不觉之间被消费者用得越来越多，CPU的性能与能效正变得越来越重要，是无法忽视的一环。

接下来再看看改变了命名规则的全新一代GPU——Immotalis-G925。尽管ARM这款全新的GPU最高能支持24个核心，但联发科还是只选择了和上代Immotalis-G720一样的12核规格，这应该是考虑到成本问题，天玑9400高达291亿的晶体管规模已经很大了。GPU的频率被进一步拉高到1.6GHz，这是3nm制程带来的增益，但不要太担心，联发科的工程师在我们做性能测试的时候反复强调：“以现在的应用场景，天玑9400的GPU只需要5、600MHz的频率就可以完全应付了”。

大部分场景以中低频率就能解决，这也给天玑9400的GPU带来了更加出色的能效表现。比如在被采用的越来越多的3DMark Steel Nomad Light测试项中，官宣天玑9400的GPU峰值性能得分对比天玑9300提升了41%，但功耗却降低了44%，这就很离谱！在非极限的日常游戏场景，联发科官宣天玑9400的功耗降幅高达45%，具体到现在很火的《暗区突围》游戏，帧率提升50%，但功耗却有10%的下降；处理器新晋杀手《绝区零》，帧率提升100%，功耗下降35%，如此快被“驯服”好没劲。

没错，在联发科工程师眼中，以天玑9400的AP能力，满帧已经不再是追求，而是旗舰处理器应该有的能力。所以，自这代处理器开始，他们提出了“后满帧时代”的概念，不仅要做到帧率拉满，还要做到稳定和低功耗。在GPU算力指标翻倍的前提下，天玑9400进一步优化第三代光追渲染算法OMM（Opacity MicroMap，追光引擎）——这就是《黑神话：悟空》采用的方案。对比前两代的反射阴影和全局光照渲染算法，OMM能提升阴影边缘细节，令效果更加逼真。它也让移动游戏与PC游戏首次在渲染方案上有了交集。

关于天玑9400的AP能力讲解，就先说这么多。可以看出，联发科对新一代旗舰SoC的态度变得更加务实，在提供足够性能的基础上，也充分考虑了OEM伙伴终端定义和成本的诉求，通过各方面调优，很好地平抑了高性能新IP运用、新制程工艺带来的成本上涨问题。要知道，区区10美元的成本差异就足以决定一款SoC的选型，让合作伙伴敢用想用，把“商业斗法”的成果放在首位，是天玑9400的选择。

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