智能手机SoC告别“摩尔定律”？

对数码圈有所了解的人应该知道，如今手机销量高速增长的阶段已经过去，整个市场也从增量市场阶段进入了存量市场阶段，各家厂商迫切需要靠创新来吸引消费者。而在诸多手机配置中，除了不断变换的屏幕形态、不断增加的镜头数量、不断增长的续航时间以外，最能够吸引消费者的还是处理器上的变化。

正因如此，在过去短短三个月内，各大手机处理器厂商纷纷推出自己用以抢占下半年市场的旗舰级处理器。先是高通和联发科，几乎在同一时间发布骁龙8+ Gen1以及天玑9000+，随后苹果推出了新一代旗舰处理器A16 Bionic，而国产厂商紫光展锐也计划在近期推出新一代5G处理器。

近日，微博数码博主@数码闲聊站曝光了有关下一代高通旗舰处理器的消息。据悉，因为继续沿用台积电4nm制程工艺的缘故，明年的高通旗舰芯片SM8550并不会像今年一样出现半年大更新的情况，而且所谓的Plus版本预计也是在原芯片的基础上进行了超频。

不得不说，我们现在对于这种迭代高端CPU“挤牙膏”的情况似乎已经见怪不怪了，苹果前天晚上发布的A16 Bionic芯片刚刚被曝出性能提升微乎其微的消息，高通更是历经了从骁龙865到骁龙8 Gen1之间三代旗舰迭代升级却带不来体验升级的情况。问题来了，这些手机处理器厂商到底出了什么问题？“挤牙膏”真的会成为日后的常态吗？

“挤牙膏”的CPU

虽然听起来很矛盾，但是听到“挤牙膏”和“高性能”时，很多人脑海里面浮现出来的可能是同一个名字——苹果。

在前段时间举行的新品发布会上，苹果为我们带来了iPhone 14 Pro系列以及全新的苹果A16 Bionic芯片。根据苹果官方介绍，A16 Bionic芯片采用台积电4nm制程工艺打造，依然采用2*性能核+4*能效核的CPU架构，依然是5核GPU，得益于制程改进，密度略微提升，集成了160亿晶体管（较前代多10亿）。

（图源：苹果发布会）

苹果官方表示A16 Bionic是有史以来最快的手机处理器，不仅CPU处理性能比竞争对手产品高出40%，而且AI引擎算力也从15.8万亿次提升到了17万亿次。奇怪的是，苹果在发布会上对比的自家产品并非A15处理器，而是三年前的A13处理器。如果真的提升巨大，那么这样的对比方式显然不符合常理。

不幸的是，iPhone 14 Pro的首个跑分证实了我们的猜想——苹果又在“挤牙膏”了。根据GeekBench 5数据库显示，A16 Bionic在测试中跑出了单核1879、多核4664的成绩。以A15处理器的典型成绩单核1722、多核4674作为对比，A16的单核跑分仅提升9%，多核甚至下滑了，这也是我们第一次前瞻A16处理器的真实性能实力。

（图源：推特）

不可否认，即便A16 Bionic只是原地踏步，苹果自研芯片在性能和能效上依然远超目前市面上的安卓旗舰处理器，单核跑分对比骁龙8+ Gen1、天玑9000+领先幅度高达40%，多核领先幅度也有两位数的差距。但是对消费者来说，每年换新但是处理器性能却没有变化，心里多少有些难受。

当然，这种情况并不是苹果的特殊情况。以高通为例，近三年时间里，高通先后发布了包含骁龙865、骁龙870、骁龙888、骁龙888 Plus、骁龙8 Gen1在内的多款旗舰芯片，这几款产品的CPU性能差距基本是在伯仲之间，距离苹果A14处理器依然有很大差距。

（图源：雷科技自制）

此外，高通还在近日发布了中低端新品——骁龙6 Gen1和骁龙4 Gen1，其中骁龙4 Gen1采用6nm制程工艺，搭载2*2.0GHz A78大核+6*1.8GHz A55小核；骁龙6 Gen1采用4nm工艺，搭载4*2.2GHz A78大核+4*1.8GHz A55小核，前者性能接近骁龙765G，后者性能接近骁龙778G。

这牙膏挤的，只能说建议高通和高露洁联名。

（图源：雷科技自制）

当然，除了性能挤牙膏外，近些年的高通还有一个问题——那就是能耗高。幸好，在更换了技术上更为成熟的台积电4nm制程工艺后，现在的骁龙8+ Gen1终于能够发挥出完整的性能表现。只是在缺少制程福利后，骁龙8 Gen2是否还能拥有这样立竿见影的提升，目前还是未知之数。

遭遇瓶颈的原因

事实上，目前手机行业遇到的性能瓶颈，在传统PC行业早已经历了无数次。在我看来，未来至少一两年时间里，CPU和GPU在手机领域的应用将进入一个瓶颈时期，很难再有新的突飞猛进。至于手机CPU进入瓶颈时期的最主要原因，个人认为有以下三点：

其一，芯片制程福利来到瓶颈期。对处理器来说，即便架构不变，只要能持续增加晶体管数量就能提升性能，而新的制程工艺就可以在晶片面积不变的前提下增加晶体管数量。2015至2020年间，芯片制程工艺从28nm一路进步到5nm，由此带来的性能提升也是显而易见的。

然而，目前看来，4nm制程工艺已经是台积电能做到的极限了。根据外媒报道，因为良率偏低、能耗表现一般等原因，台积电初代3nm制程TSMC N3目前已被苹果否决，至少短期内不会采用这一工艺。而随着3nm最大客户的一票否决，台积电可能会直接放弃N3工艺，把精力全部放在N3E工艺的研究上。

其二，能耗问题限制了CPU的高速发展。近些年来，高通的旗舰CPU产品遭受了不少非议，在AMD推出的X1/X2超大核架构、三星不成熟的制程工艺以及过高的主核频率的共同作用下，采用这批旗舰CPU的产品普遍出现了明显的发热现象，过高的能耗严重影响了用户的体验。

即便是苹果A15 Bionic这种能耗比特别突出的芯片，在长期使用的情况下依然会不可避免地出现过热降频的情况。除非手机的散热问题能够得到解决，否则一味地提升主频频率只会影响到用户的日常使用体验，手机厂商必然会为此限制手机CPU的极限性能释放。

（图源：京东商城）

其三，目前没有支撑性能提升的“杀手级应用”。让我们从手机厂商的角度来看看这个问题，对普通消费者而言，骁龙8+ Gen1/天玑9000+/A16 Bionic这样的处理器应用到手机中真的很有必要么？普通的消费者们又有多少机会发挥出这些处理器的极限性能呢？

除了那些热衷于游戏的“发烧友”外，手机面向的主要群体必然是普通的消费者。而在生活节奏不断加快的今天，手机在人们手中无非是以下几种用途：社交、阅读、玩游戏、多媒体，除了游玩大型游戏之外，这里面没有一项需求是现在的中端处理器所完成不了的了。

事实上，目前的中低端处理器，诸如天玑1100/天玑1200/骁龙780G/骁龙778G之类，基本上已经能流畅运行主流游戏《王者荣耀》《和平精英》。即便是《原神》这种大型游戏，目前的主流中端处理器天玑8100也能获得不错的运行效果。缺少了“杀手级应用”，那手机又何必需要那么超高的性能和跑分呢？

可能并不是坏事？

综上所述，在没有“杀手级应用”推动的情况下，为了更好地控制能耗比，我们可以大胆预测未来的骁龙8 Gen2芯片/A17 Bionic芯片依然会采用台积电4nm工艺打造，甚至在未来较长一段时间内，手机CPU的制程工艺都不会有太大提升，处理器性能“挤牙膏”已经在所难免。

但是在我看来，手机高端CPU“挤牙膏”可能并不是一件坏事。从一方面来看，近些年来，在联发科的不懈努力下，手机中端CPU的性能集体突飞猛进，能耗比甚至要比不少高端CPU更强，而高通的旗舰CPU下放战略，也让更多消费者能以实惠的价格体验到更强劲的性能。

另一方面，手机高端CPU的性能瓶颈，也会让手机厂商们更加看重体验方面的提升。希望在未来的一年到两年内，智能手机的发展方向应该是向着更人性化的功能和体验，让单纯比拼核心硬件性能的做法成为过去式，这才是普通消费者们更乐于看到的未来。