高通中核緩存

① 高通到底做錯了什麼

雖然曾經的高通以先進的自研架構碾壓對手，但是目前高通已經越來越顯出疲態，個人認為，從805發布以後，高通一直在犯錯。

這次寫一篇長文，聊聊高通到底做錯了什麼。

801發布才過去三個月，高通很明顯並沒有對801的2.45g高頻滿足，進一步改進架構並提頻，推出了805，這款頻率高達2.7g的32位Soc使用了krait450架構。在當時看來，這顆soc的所有參數都無可挑剔。為了盡可能挖掘性能，高通甚至給其配備了64bit雙通道的豪華內存控制器規格，同時這也是高通首次推出支持4k顯示輸出的Soc。該Soc被國行三星note4等機型搭載，代表了當時最強的移動Soc性能，除了exynos5433可以與之一較高下外，其他Soc全部被它完全碾壓。然而，誰也想不到，這是高通最後一次如此的風光了。

在春季度剛剛發布完32位絕唱805之後，高通總算進入了64位時代。支持64位的Android5.0的發布，給64位soc的性能發揮帶來了極大的便利。在410上小嘗64位甜頭的高通，在秋季度一口氣發布了數顆64位soc，這其中就包括了msm8994，也就是傳說中的地獄炎龍810。

按照高通的傳統，8系應該由自研架構撐起一片天。但是由於恰逢32位64位交接，krait是一個純32位架構，不可能改改就強行上64位，加上留給高通的時間太過倉促，高通不得不拿公版強行頂上來。

如果說光用公版，那問題不會太大，三星在用，那時候麒麟也出現了麒麟也在用公版，老老實實做，不會出什麼事。壞就壞在高通長時間不做公版旗艦了，對公版架構的發熱一直缺乏一個理性的認識（高通在低端soc上使用公版，但是因為低端soc發熱本身就不大，高通根本沒意識到公版可以這么熱）。作為旗艦，性能是必須要堆的，為了保證能相比805有足夠的性能優勢，高通選擇了暴力堆到4xA57+4xA53。

然而，A57偏偏是歷代公版里發熱較為恐怖的，加上高通因為長期不用公版做旗艦，對公版最高頻率的設定把握不準，加上801和805的高頻大勝利，高通給A57設定了2.0g的高頻。A57在頻率突破1.4g後就會功耗直線上升，2.0g的高頻，註定不會涼快。

如果說高頻A57是認識不足，高通還幹了更睿智的一件事情：選擇了20nm製程。同樣是A57+A53的exynos7420，借著14nm的東風，活得倒也不算差，而高通這次用的20nm，進一步推動了地獄炎龍的誕生。

過於老舊的製程，導致即使是低頻，810的能效比也完全難以直視。琴梨梨手頭有一台shv32，官方鎖四個大核，然而四個A53的發熱就已經足以令人恐懼。

雖然810的真實性能並不算太弱，尤其gpu甚至性能足夠出色，可惜因為功耗翻車，凡是用了810的手機廠商甚至是和高通有關系的廠商，歷史都被改寫了。小米note頂配空有跑分，沒有體驗，葬送了小米沖擊高端市場的機會。nexus6p成為nexus系列最後一款機型。oppo不得不推遲find系列新產品，這一推遲就是接近四年。夏普也在新機型上放棄了三邊全面屏設計。一加不得不通過降頻1.8g勉強維持體驗。三星無奈只能在全球使用7420。

盡管高通嘗試對810進行修正，但是到了v2.1版本，依然還是地獄炎龍，這顆參數豪華而體驗崩盤的Soc，最終落得了epic fail的代號，火龍的名號，也在民間被廣泛認可了。

在嘗試修復810失敗後，高通馬上全力投入新架構的研發，這個新架構，就是kryo。

高通還是一如既往的發揮了在自研能力上的優勢，但是高通此時做了一個非常不理智的決定：要和x86競爭。

高通開始和巨硬密謀win10arm，巨硬很顯然對牙膏廠的擠牙膏行為並不滿意，於是開始開發win10arm。

不同於移動平台重視整數運算能力，桌面平台對浮點運算能力要求更高。為了適應高浮點的需求，kryo在浮點性能上下了大功夫，直接做到亂序五發射。在810發布整整一年後，搭載四顆kryo自研的msm8996，也就是820問世了。

雖然浮點對於移動端並不是最重要的，給力的浮點性能讓kryo的單核性能碾壓了一眾公版，820更是創下了一次次四核碾壓八核的輝煌戰績。因為810實在太熱了，使用14nm的820，發布之初廣受好評，被廣泛認為是高性能低發熱的典範。

然而，820並不是一顆完全成功的Soc。四核本身就不適合分叢集，高通卻硬生生做成了2+2，由於當時尚未誕生eas調度，hmp在雙同架構叢集上經常表現出調度不合理，導致核心經常跑在不必要的高頻。而更大的問題是高通給小核心緩存砍了一刀，加上尚不成熟的分支預測，導致小核心經常預測失效爆緩存。

這些問題直到後來推出的821，也就是820官超版，都沒有解決（琴梨梨現在主力機就是821），谷歌後來自己看不下去出手寫了eas調度，總算一定程度緩解了82x的效率問題。

設計失誤還不至於說好牌打爛，更精彩的是，上面提到高通想要進軍桌面端對吧，巨硬沒有辜負高通的期望，很快就把win10arm搞出來了，並在820上測試成功。我們可以看一下當年的視頻https://m.youtube.com/watch?v=A_GlGglbu1U

（油管視頻，怎麼打開自己想辦法）

得益於浮點性能的強大，視頻中820已經可以勉強運行PS，而系統應用的流暢度已經足夠日用。

如果在此時推出820的win10設備，是完全合適的，因為820的設計考慮了桌面端的運算需求。然而高通沒有這么做，白白浪費了這么好的機會，等到後來才推出835的win10設備，可是835的浮點性能根本不足以負擔桌面端需求，結果體驗還打不過n3450，加上牙膏廠被逼急了一屁股坐在了牙膏上，高通的危機更大了。

此時高通其實完全有對抗危機的方法。高通從600開始就內置了dsp（類似於npu），但是高通對於使用dsp的開發收取高額費用，導致僅有小部分廠家發揮了dsp的優勢。如果在此時放開對dsp的限制，高通完全可以比麒麟搶先一步引領ai潮流，但是高通畢竟專利流氓做久了，沒有這種意識。

82x錯失了進入桌面端市場的良機，又在移動端因為設計失誤並沒有大紅大紫，此時的高通，決定回歸公版。但是高通畢竟還是有那麼點骨氣，不是像810那樣迫不得已絕對不在旗艦上直接上公版，於是高通就只能選擇魔改公版。

835的設計其實非常保守，不但單核性能相比821主動倒車，而且gpu相比821提升也極其有限，甚至連15%都不到。

但是因為使用了公版，835相比高通一直堅持的第三季度發布整整提前了一個季度發布。由於當代公版效率較高，加上首批試水10nm，835的發熱控制異常的優秀，銷量大漲。但是此時高通內部完全沒有放棄全自研的想法。

與此同時，似乎820運行win10arm給了高通無比的自信，高通甚至想去伺服器行業分一杯牙膏廠的羹。

臨近17年底，Centriq出現了。使用Falkor自研架構，這個架構和前輩kryo一樣使用了亂序五發射，但是計算能力和效率大大提升，在浮點性能爆炸的情況下依然保持了A75水平的能效比。

但是Centriq根本沒能分到一點市場。高通的祖輩農企早就在推土機時代就折騰過arm伺服器，最後還是放棄了。伺服器市場的競爭比高通想的要困難的多。因為伺服器傳統應用大多使用x86編譯，無法運行在arm上，針對arm伺服器的應用少之又少。加上在牙膏廠志強屁和農企EPYC的夾擊，Centriq成了一個失敗的產物，再也沒有下一代。負責其架構自研的技術總裁Dileep Bhandarkar也在今年7月離職。

伺服器市場算是失敗了，可是高通一直沒有放棄分牙膏廠羹的想法。上文提到巨硬已經准備好了win10arm，伺服器受挫的高通，轉向了筆記本市場。

雖然835模擬x86效率損耗較大，但是因為牙膏廠多年以來一直在筆記本上一家獨大以至於擠牙膏，按照道理高通本能憑借835出色的能耗比能在細分市場中站住腳，但是進軍筆記本界遠沒高通想的那麼順利。

年初之時，農企發布了船新的ryzen架構，牙膏廠再也不能穩坐在寶座上。

835筆記本還沒正式上市，感覺到農企殺氣的牙膏廠，帶來了史上最良心升級，全面進入四核時代，835的性能在牙膏廠8代低壓面前瞬間顯得蒼白無力。這導致高通甚至只能把長續航作為835筆記本的唯一亮點，因為除了續航，高通實在拿不出什麼應敵之策了。

2017年接近尾聲，移動端ryzen帶著史上最強核顯橫空出世，給筆記本界帶來了巨大變革。因為價格便宜而性能相比牙膏廠的8代低壓甚至有略微優勢，一時在低端筆記本市場大紅大紫。農企的此舉，把牙膏廠逼急了，一屁股坐在牙膏上，帶來了atom系列的後代-J4005/J5005，這兩顆超低壓入門U的性能相比前輩atom大有改觀，J5005甚至上了真四核。N3450被取代，而在此之前，唯一在部分項目上略輸給835的就是N3450（https://www.guru3d.com/news-story/qualcomm-snapdragon-835-vs-celeron-n3450-benchmarks-with-windows-10.html）。高通進軍筆記本界的最後一絲希望破滅了。

在835打破高通傳統的年貨式迭代節奏後，高通的節奏越來越亂。今年第一季度，高通就急匆匆發布了845。太緊湊的時間導致高通沒有時間去改良本可以解決的缺陷，845存在較為嚴重的緩存漏電問題。

如果說緩存漏電還不是大問題，更大的問題就是高通的霸主地位不保了。845的性能提升依然有限，而在大洋對岸某個號稱琵琶源自於它的國家，一顆被稱為「安卓之光」的Soc誕生了。六發射配上高達4M的獨立L3，9810跑出了單核3500分的驚人戰績，而在同頻浮點效率測試中，9810跑出了接近845的兩倍效率。

在此之前，高通的地位從未被如此劇烈的動搖過，高通從來沒有在跑分上遭遇過如此奇恥大辱，要知道，當年那顆epic fail，都沒有在跑分上做出絲毫讓步。

高通的節奏進一步被打亂了。

按照往常，高通會在一顆Soc發布2-4季度後推出官超版本，比如800和801，820和821，然而這次高通只隔了一個季度不到，845的官超版850就被急著生了出來。被逼急了的高通，一口氣把大核心頻率艹到了2.96g。然而頻率再高，也難逃地位不保。

高通的地位一次次被攻擊。三星自主研發基帶成功，在CDMA上和高通拜拜了，cat18的上行，甚至把850給幹掉了。牙膏廠在基帶上持續推進，直接集成了完整的x86核心與高通競爭，並搶到了蘋果新iPhone基帶的訂單。余大嘴的嘴裡，傳出了7nm和cat21。

845依然是能耗比最優秀的Soc，但是9810已經越追越近。

排除9810效率低下的公版gpu，9810的cpu效率甚至在845之上。

高通當然急，沒有不急的理由。俗話說狗急跳牆，被逼急了的高通，w步伐越發混亂，甚至試圖威脅牙膏廠，然而牙膏廠才沒工夫打理這種小打小鬧。

而與此同時，高通還要掙扎著避免被閉源流氓博通收購。

5G時代近在咫尺，各大運營商也在加急推進淘汰2G和3G，而高通的大部分專利都局限在2G和3G。靠賣基帶維持生計的日子越來越不好過，技術部門離職的人越來越多...

節奏被打亂的高通，開始大量推出各種閹割版Soc細分市場。按照慣例，今年q4高通應該發布下一代旗艦，然而現在高通的官媒甚至都沒有一點對新旗艦的預熱宣傳，675這種小打小鬧倒是出的挺起勁。大洋彼岸的三星已經官宣9820要相比9810再來一次大提升，exynos已經從當初只會用公版的嬰兒，長成了一個極具攻擊性的成人。

一步步錯失良機，一次次翻身失敗。雖然835和845確實取得了不錯的銷量，但是高通手裡的優勢正在一點點失去。失去了自主技術，就等於把命送到別人手裡，而如今的高通，正有這樣的趨勢。

8150已經成了高通唯一翻身的希望，而這僅剩的希望，還在一點點隨著時間流逝。

寫於2018/11/22，同步首發於知乎//B站