【省流总结】华为Pura70能效分析：架构进步很大！

原视频：华为Pura70能效分析：架构进步很大！ BV1az421D7Fk

首先咱还是不建议用麒麟9010/9100作为命名的，这玩意华为当年有原设，3nm工艺，9000的迭代，正常来说只是由于代工被卡脖子导致至今没有量产，但是不代表现在的9000S迭代就可以叫这个名字。

省流：没刨片子，没有DIESHOT

简介：经过一周的努力，我们总算深入测试了华为Pura 70 Ultra的新款处理器，本以为是个简单的半代更新，没想到完全换了架构，第一次引入了真正的“超大核”！那么这款处理器到底做了哪些改进？能效续航又如何？一起来看看吧……

大家久等了！别看视频不长，这次的测试可太折磨了，光是为了测出缓存就反转了三次，直到今天晚上才真正通过测试确定L3有8MB。SPEC曲线更是测单点就要花3小时，每个核心都要20小时，还遇到不少问题得debug。但因为是新架构超大核，大家都很兴奋，坚持要认真挖掘，给个客观的评价。所以真的很感谢大家的点赞支持

其实这玩意搁华为的路线图上连半代都算不上……所以不要对它有太高的期待

本期没有幽默牢万

应该也是吸取了上期视频下架的经验，现版本国产芯片拿到手之后开镜做DIESHOT依然是很刑的操作，传说中之前有学生利用大学里的设备给华为的芯片开了个遍结果喜提银手镯一副单间一间，少走30年弯路。

对的没错，IPC其实和核心规模关系很大，前后端宽度大IPC自然就高，这就和流水线长主频就更容易拉高一样，并不能代表设计水平。

个人认为同样工艺下的芯片能效更能反映设计水平。所以这次进步是有，但是不是很大，这倒不是海思的设计能力问题，主要是这款芯片在产品线上连半代升级都算不上，只能算是微调……

核间延迟大了

相比上期的9000S大雷，这次的SOC能效当然提了不少。但是对于平均体质来说就未必了。

CPU能效只是接近888，说实在的并不高

多核能效在888-8G1的水平

GPU没变，驱动调度微调

桌面静置待机功耗只有0.1W，不是锁屏

看来华子终于掌握了苹果的外围电路功耗控制水平了

渲染分辨率648P（警觉）

现版本跑须弥图是不是已经有点落后了，这不上枫丹转一圈

调度相当精细

华子还是在堆散热，这也是没有办法的事，芯片能效不行就只能功耗+散热凑了。

星铁可以744P渲染

默认开了插帧

游戏依然是软肋

有种感觉不如鱼上蹲1000包邮的麒麟9000E……

980 990雀食是神U，我现在还在用，玩原一样管用。要不是这U太超模，估计它们也不至于玩不起卡代工，结果华子旧麒麟停产那几年高通本以为能来个狠活结果拉了坨大的，这下更能理解为啥它们要急着卡代工脖子了，原版9010/9100 3nm要是量产了估计高通都可以直接原地倒闭

字幕：上个礼拜 华为又放了个大招

Pura 70系列的新机直接上市开卖

这次华为的新机

我们还是非常感兴趣

花了很多时间去测它

为什么呢？

因为Pro以上的机型搭载了一个新的旗舰处理器

你说这才隔了半年

上一代的推出还历历在目呢

怎么又升级了？

这新处理器应该就是个普通的半代升级吧？

哎 你还别说

测完之后我发现

他还真不是一个简单的半代升级

这玩意用上了全新的架构

还挺有干货能聊的！

甚至我认为它是华为未来旗舰处理器的一个奠基

到底怎么回事呢？

我们今天就来好好分析一下华为这个Pura 70系列

它的处理器性能 能效 以及架构上究竟升级了什么

这次的Pura 70系列一共推出了4款机型

各自的区别如图所示

Pro及以上的版本都更新了处理器

而我这次测试的就是Pura 70 Ultra

是整个系列里面最顶级的旗舰

配备有16G运存 玄武钢化玻璃和5200mAh电池

而它最最特别的地方

是这个升降式摄像头

每次掏出来拍照滋一下弹出来

确实是有点装逼的

不过咱们极客湾聊手机呢

关注的重点显然不在这个上面

相信各位已经等不及想知道

华为这次的新处理器到底是怎么回事？

好 我们好好聊一下

出于各方面的考虑

这次就不做物理的逆向了

我们没有做电镜 甚至没有拍dieshot

敏感话题咱们不聊

但这不代表咱们无法通过软件测试

了解这款处理器的真相

非常感谢junjie同学的帮助

这次通过纯软件的方式

测出了这颗全新处理器微架构层面的各种细节

好 一起来看看哈

虽然说这次的新SoC名字变化不大

但里面其实已经大不相同了

先来回顾一下

去年的Mate 60系列的CPU部分

使用了1+3+4的设计

超大核和大核都是自家的泰山核心

从我们这次架构测试来看呢

上一代的核心虽然说是说超大核

但它讲真 这个超大核和大核之间只有细微差别

整体上依然是类似的架构

而这次Pura 70 Ultra上这颗处理器就很不一样了

它的超大核使用的是全新设计的新架构

依然支持超线程

但微架构上已经有了巨大的变化

和大核相比

它已经是截然不同的另一种核心了

这两张就是咱们这次花了大量时间测试得到的

两代CPU超大核的架构图

给大家展示一下

首先 新架构超大核的前端使用了8宽度的解码单元

比起上代的6发射

现在的前端可以说是大幅加宽

这预示着它的IPC应该会有不小提升

前端解码单元的加宽其实是为后端更宽的执行单元所服务的

后端执行效率高了

自然也就需要前端能分配更多的指令

这颗新处理器的整数执行单元部分

ALU的数量从上代的4个大幅提升到了6个

对应的Scheduler调度队列也增加了

这意味着整数单元的吞吐量变大了很多

浮点执行单元部分

新的超大核也是大幅提升

浮点单元的调度队列从上代的56直接增大到了96

吞吐量也显著增大

再加上Load和Store单元也有所改进 更大的PRF

可以说新处理器的前后端规模都大幅加宽了

除了执行单元加宽之外呢

新核心的分支预测能力也有了相应的提升

我们采集了运行SPEC2017时的分支预测失误率

新处理器的分支预测失误率比起前代降低了10%左右

这是一个很大的提升

不过比起业界标杆苹果的A17 Pro的大核

目前分支预测的失误率还有30%左右的差距

希望下一代可以继续给我们惊喜

我们也测试了一下流水线级数

从测试数据来看

新超大核的流水线级数比起上代起码缩短了1级

这也可能是新超大核的频率没办法太高的一个原因

除了超大核之外

大核的架构变化倒是不大

相应的流水线级数也是和上代一样

我们还测试了新处理器的缓存部分

它的L3缓存有了明显的加大

从上代的4MB翻倍来到了8MB

除此之外 新CPU的TLB也加大了

可以进一步提升内存和缓存性能

除了这些显著的改进

我们也测试了它的核心互联延迟

从结果来看

大核和小核之间的延迟甚至还小幅增大了

核心互联方面应该是没有太多改进的

总而言之

更宽的超大核微架构

更强的分支预测准确度

更大的 TLB和L3缓存

综合这些改进使得全新的这颗超大核

明显拥有了更强的处理能力

那么接下来我们就端出行业标准SPEC 2017的测试

看看新处理器的单核整数浮点性能究竟怎样？

IPC到底提升有多大？

这次的情况有点特别

在拿到Pura 70 Ultra的同时

我们正好也测到了一台很特殊的Mate X5

居然可以拉出前代处理器的完整能效曲线了

这个时机真的特别好

正好就能对比这次的新处理器

然后我们把P70也拆了接上假电池

以便准确地测试功耗

相比前代处理器上的泰山大核

这次新的泰山超大核频率甚至低了0.3GHz多

主频只有2.3GHz

其它处理器都在提频

他怎么还降频了呢？

不过你也别怕

得益于更庞大的规模

他的性能反而进步了一些

整数得分4.54 提升12%

浮点得分7.77 提升9%

现在这颗2.3GHz的超大核

峰值性能已经很接近888上2.8GHz的Cortex-X1了

再来比较一下同频性能 看一看IPC

我们把前代的泰山大核降频到2.35GHz来对比

新的这颗超大核整数IPC提升了25%

浮点IPC提升了20%

好久没在移动端见到这样大幅度的IPC提升了

这几代手机都是堆核策略

核心本身每年能有10%的IPC增长都要烧高香了

看来华为这次新引入的这个超宽核心

进步相当大啊

如果和ARM对比的话

它的IPC也已经达到了Cortex-X2和X3之间

应该说 这才是华为真正的第一颗“超大核”

真正和Cortex-X和苹果对位的核心

去年的那个核心只能算一个比较强的大核

所以这次的核心升级与其说是换代

不如说是一个新的开端

终于引入“超大核”了

当然 2.3GHz的频率还是太低了点

我觉得也是有意为之

知道现在的技术做不了太高频率

干脆就把架构做宽 去提升IPC

咱们还是期待后面能把频率跑上去吧

除了峰值和IPC之外

大家最关心的肯定还是能效

所以我们这次也是放出完整的SPEC曲线

这颗泰山超大核的整数能效

相比上一代果然有所进步

同性能下 单核功耗低了不少

包括浮点能效也有很明显的提升

不过它的能效

依然只是接近骁龙888的X1核心和8Gen1的X2核心

接近俩三星工艺的火龙可能也不见得多牛逼

但考虑各种现状

也算是挺不容易的了

另外这次的新处理器除了超大核外

三个大核虽然我们刚刚测架构只有微小的改动

但SPEC里的能效好像还是要比上一代大核有一些进步的

测SPEC主要是为了深入分析这次的新架构

但回过头我们还是得把这个处理器作为一个整体来测试一下

包括在算上超线程之后

他的多核能效是什么表现

所以首先我们还是来跑一下GB5看看

这台Pura 70 Ultra跑出了单核1097 多核4399的成绩

单核 多核比起Mate 60 Pro都有一点点的进步

现在的多核性能总算追上了8+的水平

不过刚刚也讲到了

因为频率不增反降

其实对于极限性能来说是不利的

我们可以再看看真正重要的多核能效曲线

这个果然提升还是挺明显的

Mate 60 Pro那会还是将将打过888

Pura 70 Ultra这下已经达到888和8+Gen1中间的位置了

能效在往8+靠拢

可惜只能测两个点

不然我其实蛮想知道华为这个低频能不能有机会达到8+的能效

我们也顺便拉了一下GB6的曲线

在良好的散热环境下

我们这台机器GB6可以跑到4769分

还是挺猛的

能效也确实有提升

作为一个半代升级来说挺不错的了

当然离主流平台依然有差距

聊完CPU 我们再来看一下GPU

这次华为依然沿用了去年的马良910 GPU

峰值频率也一模一样

但我们测试下来发现还是有细微区别的

比如在前代处理器上Vulkan性能会逊于OpenGL

但这次的Vulkan性能就有提高

总算对齐OpenGL了

再比如特定频点的能效有一些进步

所以我觉得可能GPU本身还是一样的

但有一些驱动上的更新

包括电压表的优化

以及缓存配置的不同

稍微完善了GPU的性能能效

但GPU总体来说没有太大变化

那我还蛮好奇 这波CPU的能效进步

能不能转化为续航上的提升呢？

还是搬出我们的5G循环续航模型

这Pura 70 Ultra的续航

好像有点东西啊

在我们的续航测试里

坚持了9小时13分钟

比上一代Mate 60 Pro

多坚持了一个多小时

这个续航甚至已经达到了很多8Gen3机型的水平

非常给力！

一方面要归功于超大核的引入

处理器的能效进步

高负载下更经用了

另一方面

华为在软件优化上也确实有化腐朽为神奇的魔力

包括手机整体的电路设计也做得很好

我们测试下来Pura70Ultra静置桌面的去屏主板功耗只有0.1W出头

不是锁屏 是桌面功耗只有0.1W多

应该说主板线路优化

外围功耗优化上 做得还是挺不错的

一定程度上也助力了续航

你很难想象

一个能效还没赶上8+的平台居然能有这么强的续航表现

好 那我们再来看看游戏方面

游戏这块算是上一代Mate 60 Pro的软肋了

毕竟不像续航那样可以通过大量优化来扭转乾坤

游戏更容易受到处理器好坏的影响

那这次的Pura 70 Ultra能征服各种游戏吗？

我们首先来玩一下原神

华为并没有开放原生720P的渲染分辨率

我们数毛数下来

Pura 70 Ultra原神最高是648P

并且默认还会开启超级帧率

把帧数从30补到60帧

好在补帧是可以在游戏助手里关闭的

包括我们也可以锁定亮度

避免游戏中出现降亮度的情况

看起来 即便关闭补帧后

Pura 70 Ultra仍然是可以跑到60帧的

比起Mate 60 Pro来说性能确实有所进步

这段648P满帧的整机功耗达到了6.7W

和8+跑720P 60帧的功耗差不多

从调度来看 华为确实是已经尽力了

不停地在根据负载调整频率

这段超大核平均1.8GHz 大核1.5GHz

不算跑得太高

但没办法 为了温度考虑

还是不得不降频

玩了13分钟后锁在50帧

然后玩到24分钟他又行了

短暂跑回60帧

最后还是掉回50帧

30分钟平均54.4帧 整机6W

和现在的主流旗舰比起来 还是有差距的

但至少比起Mate 60 Pro来说

也是个能玩的水平了

由于整机功耗不算太高

Pura 70 Ultra的机身温度自然也控制得还不错

最高45.3度

得益于良好的均热设计

热量被分摊到了整个手机上

考虑到马上要夏天了

30度5G模拟户外的测试

可能会更有参考意义一点

那这里Pura 70 Ultra倒是表现得不错

开始也能跑到60帧

6分钟开始降频锁到50帧

但基本上也能全程以50帧流畅运行游戏

30分钟平均50.6帧

比起Mate 60 Pro进步巨大

性能差这么多的情况下

两者的温度倒是很接近

魔鬼测试都最高能跑上47度

在这种极限环境下还算正常

接着我们跑了压力比较低的王者荣耀

60帧3W的能效

比Mate 60 Pro好上那么一丁点

但和现在的旗舰还是有差距的

120帧高清模式

游戏运行倒是挺流畅的

但4.4W功耗依然算比较高的

不过比起Mate 60 Pro来说确实已经进步了

再来玩一下压力更大的崩坏星穹铁道

崩铁倒是没有显著降低分辨率

Pura 70 Ultra可以跑在744P

当然华为默认还是开启插帧的

并且不像原神那样能在游戏助手里关掉

好在我们找到了一个野路子

只要切换到Vulkan模式

就能规避掉插帧了

我们平均测下来能跑36帧 功耗7.1W

看起来Vulkan模式没太优化过

跟现在的主流平台差了挺远的

那如果开插帧的话

游戏大概可以坚持补到60帧跑16分钟

然后会降到50帧运行

总体看下来

Pura 70 Ultra这代在一些吃CPU的游戏里

相比Mate 60 Pro改进挺大的

但游戏依然是软肋

这块只能期待处理器继续提升能效了

说实话 这次测完Pura 70 Ultra

我还是挺高兴的

因为本来没有期待P系列能在处理器上做出什么改进的

想想应该就是沿用上一代处理器差不多得了

结果居然来了个半代升级

而且还是很有里程碑意义的升级

引入了真正的超大核

对于最终的机器来说

各种性能都有所改善

甚至续航已经赶上主流旗舰的水平了

这点我是完全没料到的

当然 追求性价比

追求处理器表现的同学

估计也不会去选Pura 70系列

但你也确实能看到华为在努力补足短板

反正至少现在这台机器

给到不玩游戏的大众用户

他是能比较舒服地去用了

不需要太担心续航发热这些方面

并且看到了这次升级之后

我对之后的处理器迭代也是更加期待了

希望有朝一日

华为能把自研架构的处理器也做到当年的高度

给其它旗舰机好好上点强度

那么以上就是本期节目的全部内容了……

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那我们下次再见了 拜

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