旗舰手机“全大核”芯片时代，自天玑9300开始

文丨壹观察 宿艺

2023年，智能手机行业正进入关键周期节点。

一方面，智能手机市场持续触底，但趋势已经显著放缓。中国手机市场在二季度创下“十年以来最低销量”的之后，三季度销量同比下降3%（Counterpoint Research数据），同比降幅明显收窄，表明手机市场在持续六年下行后已经见底。

另一方面，中国用户换机周期已经高达43个月，刷新历史最高值。

如何重新激发用户换机热情，对于各大智能手机企业而言至关重要，但核心还是要解决两大难题：如何显著加速手机产品的创新节奏，以及如何解决智能手机的“性能瓶颈”。

前者从折叠屏手机的“逆市爆发增长”就已得到印证：用户并非没有换机诉求，只是智能手机产品创新本身“未达用户预期”。综合多家市场机构数据，继2022年中国市场折叠屏增长300%之后，今年前8个月折叠屏销量已逾300万部，超过去年全年。

而后者面临的挑战显然更大：近年来移动芯片性能一直宣称“突飞猛进”，但无论是对于用户还是手机厂商而言，性能似乎又“远远不够”。

背后的原因非常复杂。

从用户角度来看，如今手机游戏等高负载移动应用加速流行普及，移动办公场景下的多任务并行、跨屏协同需求越来越高，智能手机对高性能的应对场景更加复杂，折叠屏的快速增长更是放大了性能颈效应。

更重要的是，AI大模型大潮涌起，各大手机厂商在竞技端侧大模型创新与应用之时，“性能”再次成为推动智能手机AI大模型普及的“阿喀琉斯之踵”。

当然，从制程本身角度，进入5nm之后制程工艺向前继续演进，不仅面临成本高、良率低等问题，“漏电”已经成为最大技术挑战。带来的结果就是，从芯片厂商到手机企业对更高制程的追求显著放缓，同时代表性能的“大核”主频只能是“代代挤牙膏”。

如何让智能手机跨越“性能瓶颈”，推动智能手机产业进入“新一轮创新周期”，进而带动AI端侧大模型从技术理想走向大众普及？已经成为当前整个智能手机产业共同关注与思考的核心命题。

最新发布的天玑9300处理器，就是联发科跳出传统芯片设计思维、通过“全大核”架构给智能手机产业的“性能破局”带来的“颠覆式新答案”。

“全大核”为何代表旗舰芯片性能新方向？

移动芯片从“单核”到“多核”，其实就是为了更好地匹配智能手机用户的性能追求。

在这个过程中，联发科与高通爆发了“八核与四核”之争，从最终结果来看，显然联发科是胜利者：目前主要安卓手机节采用了八核芯片架构。

但伴随制程和主频的持续提升，传统八核的“三丛集”或““四丛集”架构设计突显出了一个重要问题：小核并不省电，大核性能不够。

与之前八核时代初期相比，智能手机无论是系统层与应用层设计，以及用户使用场景都发生了巨大变化。

比如多任务处理场景下，大核因为性能不够会带来应用卡顿、后台杀应用进程，以及发烫提升与续航缩短等一系列问题。而在“场景智能化”与健康监测等系统功能长期打开运行的情况下，承担过去“低功耗场景设定”的小核往往因为性能天生不足，所以反而可能会较长时间一直处于满载状态，对于手机用户来说依旧会降低续航时间。

于是，传统八核，就变成了“要么性能不够，要么经常休眠的大核”与“性能还是不够，且长时间超负载运行小核”的尴尬状况。

这其实也是如今主要智能手机厂商普遍要加速“自研协处理器”的重要原因。

苹果其实也看到了这一状况，其A系列芯片的“小核”其实“并不小”，甚至比一些安卓八个处理器的大核还要更大一些。

所以，天玑9300处理器的“全大核”架构并非没有“敏锐的同行者”。

但与A系列处理器“苹果自用”不同，安卓端的全大核架构的落地，涉及到芯片端整体架构设计、各大手机厂商的协同创新，系统级优化，以及大量应用创新与场景落地等“全产业链共进”问题，可谓“牵一发而动全身”。

联发科为何在“全大核”芯片架构上敢为人先？

原因其实很简单：要完成自身“旗舰之芯登顶”这一长久以来的技术夙愿，以及“成为各大手机企业旗舰芯片更优选”的产业理想。

但从“大小核”到“全大核”的全新架构升级，却是一个典型的“知易行难”。天玑9300不仅领先行业首先做到这一点，并且还能实现“全大核不费电”，甚至达到“高性能，同样低功耗”这一巨大挑战，背后其实是联发科长期投入、敏锐判断与联手产业链上下游共同创新的结果。

天玑9300CPU拥有4颗Cortex-X4，其最高频率为3.25GHz，与4颗主频为2.0GHz的Cortex-A720大核共同组成了“4+4”的架构，完全取消了Cortex-A520小核，这与以往的“1+4+3”或“1+3+4”等传统架构有着本质区别。

Cortex-X4与Cortex-A720皆是ARM今年5月最新发布的第三代ARMv9 CPU内核，同时发布的还有DSU-120（DynamIQ共享单元）和旗舰级GPU Immortalis-G720。第三代ARMv9 CPU内核的特点在于更高性能与更低能效表现，DSU-120则是专为满足要求苛刻的多线程使用场景设计。

天玑9300的“全大核”新架构也充分实现了对新内核的“挖潜”：CPU峰值性能相较上代提升了40%，同时功耗降低33% ——这对于传统芯片架构性能“挤牙膏”的表现对比来说堪称“飞跃”。

根据实验室实测数据，天玑9300在Geekbench 6中的CPU多核成绩最高达到了8000分，已经显著超越了今年苹果发布的A17 Pro以及高通最近发布的骁龙8 Gen3。安兔兔平台数据显示，X100在室温状态下综合跑分成绩高达2249858分，在实验室状态下则跑出了2316765分，连续刷新了业界和用户对天玑的“性能认知”。

同样重要的是，在“性能飙升”的同时，天玑9300的“全大核”在低功耗、长续航、多任务场景下的表现同样是“超预期惊喜”，这对于提升旗舰手机创新和高端用户体验来说至关重要。

官方测速数据显示，在日常使用场景中，搭载天玑9300的旗舰手机功耗最高降低30%，在日常浏览、短视频类应用中功耗降低11%左右。

以《原神》60FPS极高画质＋微信视频通话这样的重载应用双开的场景来看，天玑9300的全大核架构对比天玑9200的传统架构，平均帧率提升了15.5%（《原神》可以满帧运行30分钟），平均功耗降低了12.3%。在用户通过折叠屏边看视频边看新闻的重载多任务场景，天玑9300的全大核也可以更好地发挥多线程优势，实际测试功耗降低11.2%，能够让多屏应用自由切换，性能收放自如。

天玑9300可以做到“超高性能、超低功耗”，还基于两大突出能力：

一是八个大核全部是乱序执行内核（out-of-order execution）。相比传统CPU的顺序执行逻辑，乱序执行可以不用等程序一个一个顺序执行完，可根据用户应用优先级乱序同步并行运算，通过提升单位时间的运行效率缩短计算时间，从而增加大核“休息”时间。用联发科的话来说，就是 “做的更快、休息的更快、功耗更低”。

联发科无线通信事业部资深部门经理陈立峰表示：“天玑9300的一颗E核（A720）就已经能够覆盖天玑9200一颗大核+一颗小核的大部分工作范围，并且性能和功耗表现更好。同样，天玑9300的P核（X4超大核）的能效表现也要优于天玑9200的超大核”。

对于用户来说，芯片在同样功耗下实现更高性能，执行的任务数量更多，同时兼顾终端设备电池的续航，应用重载卡顿与多任务并行延迟现象也会更少。并且这种优势，还会伴随算法的升级更加精准地识别应用优先级和用户所在场景的实际需求，从而不断提升智能手机的计算效率与“性能冗余度”。

另一个则是台积电先进4nm工艺的持续迭代支持。同样是4nm工艺，但从内到外的表现并不相同。天玑9300的晶体管规模达到了惊人的227亿，甚至比苹果A17 Pro的190亿还高（高通目前没有透露该数据）。

联发科无线通信事业部产品规划总监张耿豪透露称：联发科作为台积电全球前三大客户，采用的第三代4nm工艺在效率调整方面得到了全力优化支持。比如在漏电率这个关键领域的优化，“天玑9300比竞争对手领先半代甚至一代的节奏”。

也就是说，“全大核新架构设计”的天玑9300诞生看似“天马行空”，但并非是“凭空而来”，更绝非“营销噱头”，而是代表了全球芯片打破性能瓶颈的全新演进路线图。半导体行业在先进制程方向上的巨大投入与回报趋缓形成的“剪刀差”行业现状，更是会加速“全大核”成为全产业新标准。

张耿豪对此表示：“全大核”为整个芯片和手机产业提供了一个全新的标准和创新方向，未来一定会是“全大核时代”。

天玑9300加速旗舰手机新格局演变

中国手机市场每隔五年左右就会出现一次市场格局的“周期性变化”。

这与通信技术的迭代相关，更受各大手机企业对技术趋势、用户需求的洞察与创新策略差异直接影响。比如从2011年中国智能手机爆发初期至今，中国手机市场格局就至少发生过三次重大改变，2023年如今再次走到了这个变化的关键拐点。比如从年初到年尾的市场份额与品牌增势，已经显著不同。

不过“万变中的不变”，是芯片作为“底层硬核科技”在推动智能手机创新与市场格局演变中的重要推动作用。

伴随天玑9300发布，我们可以看到联发科通过接连打破“三块天花板”，给智能手机市场创新与格局切换带来的“三大变量”。

首先，解决了高端用户对旗舰手机“既要（性能）又要（续航）还要（流畅）”的迫切需求。

除了颠覆式的“全大核”新架构带来的“超高性能、超低功耗”特点之外，联发科还通过与手机企业的联手创新与支持需求定制，共同推动旗舰创新满足高端用户的差异化需求。

以天玑9300首发的vivo X100系列为例，据了解双方于两年前就共同开启了“全大核”的方向探索。这也意味着vivo与联发科从天玑9000的“联合调教”、天玑9200的“联合研发”，到如今天玑9300上的“共同定义”新阶段。带来的好处也非常明显：天玑9300可以更快地响应智能手机合作伙伴的需求，更加紧密地贴合大众用户偏好，从而更加灵活地调整自身芯片策略、节奏和功能特点。这在如今全球智能手机陷入“同质化”和“创新趋缓周期”大背景下，可谓至关重要。

联发科董事、总经理陈冠州对此表示：从天玑9000、天玑9200到天玑9300，从天玑的旗舰起点到站稳第一，vivo与联发科在旗舰市场同行三年，双方不仅成立了联合研发实验室，在性能、影像、游戏、AI等多个赛道上合力携手提升用户体验。vivo与联发科很早就决定携手共同探索全大核时代。通过天玑与vivo蓝晶芯片技术栈的紧密合作，带给消费者更智能、更流畅、更冷静的极致旗舰体验，才有了有了vivo X100系列这样的“满分旗舰”。

第二，强力支撑各家手机品牌在大模型领域的深度创新与加速普及愿望。

“大模型”是今年全球科技行业最火爆的“关键词”之一，从8月至今，主要国产手机企业已经纷纷推出了自己大模型或相关策略，这也进一步加剧了端侧算力的性能短板问题。

天玑9300还是“为生成式 AI 而设计”的5G旗舰处理器。其APU已经迭代至第七代，并针AI大模型在终端运行所面临的生成速度慢、内存限制、大模型数量受限等三大痛点进行了重点突破。

APU 790架构设计上，不仅内置了硬件级生成式AI引擎，配备了通用AI加速核心，同时还配备一个高性能的AI核心，针对生成式AI模型所采用的Transformer网络的核心Softmax＋LayerNorm 算子进行了优化，处理速度达到了上一代APU的8倍，70亿参数大语言模型生成速度可达20 Tokens/秒，可以在1秒内完成文字生成图片。APU 790还支持混合精度INT4量化技术，整数运算和浮点运算性能也都是上一代APU的2倍，并且功耗还降低了45%。

目前，天玑9300已成功运行最高330亿参数的AI大模型（基于24GB内存的智能手机）。通常运行大模型参数越高，代表着AI能力越强。相比之下，骁龙8 Gen3最高仅能支持端侧130亿参数的大模型。苏黎世理工学院公布的(ETHZ) AI Benchmark v5.1 Mobile SoC测试当中，天玑9000获得了2109分的好成绩，位居第一。

端侧大模型的另一大痛点就是“占用运行内存空间过大”。比如一款130亿参数的AI大模型，大概需要13GB 内存才能运行，而智能手机本身运行安卓操作系统通常就要占用4GB的内存，再加上其他APP运行环境，即使目前的旗舰手机也无法满足。APU 790拥有联发科特有的内存硬件压缩技术（NeuroPilot Compression），可将AI大模型内存占用降低61%。同样以130亿参数大模型为例，所需内存容量仅需5GB左右，对于很多“轻量大模型”更是不在话下。比如联发科与vivo联手实现了70亿参数大语言模型端侧落地，并且实现了130亿大语言模型端侧运行。

这对行业初期“大模型数量少、功能单一”的现实挑战，天玑9300的APU 790搭载的NeuroPilot Fusion拥有独特的生成式I模型端侧“技能扩充”技术，在端侧进行低秩自适应（LoRA，Low-Rank Adaptation）融合之后，可快速高效地扩展出终端用户所需要的各项生成式AI应用和功能。目前，联发科端侧生成式AI已有20多个合作伙伴，包括谷歌、Meta、百度、百川、抖音、快手、虎牙、爱奇艺、美图秀秀等等，NeuroPilot已支持Meta的LIama 2、百度的文心一言大模型、百川智能的百川大模型等前沿主流AI大模型，可提供完整的工具链来帮助开发者们在智能手机等终端上高效开发和部署文字、图像、音乐等多模态生成式AI应用。

联发科无线通信事业部AI技术高级经理庄世荣强调称：联发科在端侧AI大模型领域已经布局多年，联发科不希望端侧大模型对于用户来说不只单单一个服务，而是全面性智能体验革新。因此希望能够引领整个端侧的生成式AI服务，NeuroPilot生成式AI开发平台相当于给开发者与合作伙伴共同了丰富的“技能包”，可以将这个基础大模型快速升级到用户所需的各种AI功能服务。

第三，满足影像、游戏、显示场景等手机用户的“高频刚需”体验跃迁需求。

作为联发科“三年磨一剑”的顶级旗舰芯片，天玑9300的各项新技术与配置可谓“全面拉满”。

比如天玑9300首发采用了Arm最新一代的旗舰级12核GPU Immortalis-G720，与上一代相比峰值性能提升 46%，功耗节省 40%。在GFXBench v5.0.5 1440P Aztec Ruins Vulkan测试当中，天玑9300的GPU性能成绩为99FPS，高于骁龙8 Gen3以及苹果A17 Pro。在GFXBench v5.0.5 1080P Manhattan 3.1测试当中，天玑9300的成绩高达344FPS，领先高通骁龙8 Gen3约23%。

对于用户带来的直接体验就是，在《原神》60帧极高画质下，可以满帧运行30分钟，同时游戏的专场速度提升了25%，平均功耗降低了20%。联发科还宣布天玑9300平台将业界首发60FPS移动光追游戏《暗区突围》，可以轻松稳定在60FPS，并且游戏功耗相比上一代降低60%。除此之外，天玑9300还首次为智能手机带来了游戏主机级的全局光照特效，这也是用户对手游长期以来的最大技术突破之一。

影像方面，天玑9300搭载了的旗舰级的 ISP 影像处理器 Imagiq 990，支持全像素对焦叠加 2 倍无损变焦功能，以及4K视频录制时的电影级光影效果呈现。而根据vivo X100系列已经公布的信息，基于其自研影像芯片V3与天玑9300“双芯协同”组成的强大影像算力，vivo X100系列首次实现了手机拍摄4K/30fps的电影级人像视频，以及4K级“拍后编辑”功能，这对于整个安卓旗舰影像来说都是一个重要突破。

除此之外，天玑9300在显示、5G通信、Wi-Fi 7无线连接、数据安全等领域皆具备引领创新技术。这让联发科在2023-2024年手机市场新一轮的关键节点周期演进中，不仅形成了与苹果A17 Pro和高通骁龙8Gen3真正的移动旗舰SoC三强鼎立格局，也成为各家TOP手机企业打造差异化旗舰体验、冲击高端与加速整体市场触底反弹的重要“芯引擎”。

陈冠州对此表示：天玑9300设计之初，就确定了“旗舰第一”的目标。其不仅拥有强悍性能与极致能效，还承载了联发科20多年来积累的诸多前沿技术。发布一周后，就售后了包括“安卓最强SoC”等来自媒体的众多好评。“旗舰第一，天玑9300不负盛名”。

这应该也是天玑9300发布会上， vivo高级副总裁兼首席技术官施玉坚宣布新X100系列旗舰手机首发天玑9300、OPPO副总裁段要辉宣布即将发布的Find X7旗舰手机采用天玑9300，以及小米集团高级副总裁、手机部总裁曾学忠表示作为深度战略伙伴在多领域展开合作的重要原因。

《壹观察》评论

联发科天玑9300“三年磨一剑”的时间，也是国产手机企业“集体冲高端”的重要窗口期。

可以说，天玑9300立项之初，其目标就是为了各主要手机企业更好地“高端亮剑”。

从这个角度，其实可以更好地理解联发科为何要不惜成本的“押注”新一代全大核芯片架构，以及为何要在天玑9300这款芯片上“堆满黑科技”。

对于联发科自身而言，在连续三年成为全球智能手机SOC市场“份额第一大厂”之后，也迫切需要一款“超越老对手”的巅峰处理器，进一步提升天玑系列在合作手机企业与大众消费者的“高端旗舰芯片”地位。

天玑9300的诞生，以及其自身的诸多“突破”特质，都可谓正当其时。

从整个手机行业来看，天玑9300的“全大核”架构，是继“多核架构之争”并取胜之后，联发科对现有芯片架构与旗舰格局的再一次“颠覆式”创新。其既体现了联发科强劲的技术创新驱动力，又彰显了对智能手机高端用户需求与手机企业创新需求的准确洞察。

更重要的是，按照芯片领域“量产一代，试验一代、预研一代”的重投入、长周期特点，天玑9300不仅再次成为芯片技术突破的主要领跑者，并且其“全大核”架构优势接下来会领先“老对手”1-2代。这也意味着，联发科不仅实现了“最强安卓旗舰，天玑芯”，并且再次实现了“越级引领”，这在如今的旗舰市场激烈格局竞争与大模型技术越级阶段尤为重要。

这其实也是联发科如今“重新定义高端芯片”的重要意义。