近幾年,智能可穿戴設備市場蓬勃發展,並且不斷細分、品類繁多,智能手表、兒童手表、老年設備、智能手環、健康設備、企業級設備等等不一而足,大大豐富人們的日常生活智能體驗。持續耕耘可穿戴設備平臺的高通,今天也正式推出全新一代芯片平臺,並且和智能手機移動平臺一樣,啟用全新的命名方式:第一代驍龍W5+、第一代驍龍W5。
高通的可穿戴平臺已經發展5年多,得到小米、OPPO、小天才等75個設備品牌,中國移動、中國聯通、中國電信等25傢運營商的支持,先後誕生300多款商用設備,並有135傢生態系統合作夥伴。
2016年,高通首次發佈專用的可穿戴設備平臺驍龍2100,基於移動平臺而來。
2018年的驍龍3100,首次采用混合架構,集成始終開啟的協處理器,功耗大大優化。
2020年的驍龍4100+/驍龍4100,則升級增強型混合架構,還有全新的可穿戴設備專屬電源管理單元(PMIC),繼續優化功耗。
最新的驍龍W5+、驍龍W5,SoC、協處理器、PMIC、基帶、FRRE等全套系統重新設計,重點有三:
一是超低功耗,延長電池續航;二是突破性能,提升用戶體驗;三是超高集成度,緊湊封裝,讓設備更輕薄。
所謂增強型混合架構,就是大小核設計,一個是SoC系統級芯片“SW5100”,一個是始終開啟(AON)的協處理器“QCC5100”,可以有效分配處理不同任務負載,從而提高執行效率、降低功耗。
大核SoC負責5%的交互時間,支持Wear OS、AOSP操作系統,支持Android應用,集成四個A53 CPU核心、Adreno A702 1GHz GPU,還有內存(LPDDR4X-2133)、攝像頭(雙ISP+EIS3.0防抖)、視頻、基帶(Rel.13 Cat.1bis+VoLTE)、GNSS定位、Wi-Fi、音頻等單元模塊。
協處理器負責95%的情景時間,面向FreeRTOS系統,集成M55 CPU核心、2.5D GPU、顯示、音頻、藍牙(5.3+QHS)、Wi-Fi、HiFi5 DSP、運動健康傳感器、機器學習(U55)等單元模塊,其中音頻、通知推送、機器學習都是首次加入。
大核、協處理器分別采用4nm、22nm工藝制造,其中SoC、PMIC的總面積隻有90平方毫米,比上代12nm+28nm的組合減小足足30%,同時最大厚度也隻有0.48毫米,薄也有30%。
值得一提的是,協處理器的22nm工藝看起來不算很先進,但要考慮兩個方面,一是它屬於混合系統,包括數字+模擬混合、數字+射頻混合,無法應用4nm,但對於混合系統22nm已經很先進,二是同類產品當前一般都是40nm甚至90nm,而高通上代就用上28nm,如今的22nm更是一個飛躍。
那麼,大小核在不同應用場景中是如何分工的呢?
大核處理的自然都是實時、互動的高負載場景,都需要迅速的響應,比如3D表盤、應用滾動、視頻播放、3D地圖與導航、實時圖像識別、雙向視頻通話、智能終端控制、互動性語音助手。
小核則主要是後臺應用、健康監測等等,比如始終開啟屏幕、跑步時聽音樂、語音關鍵詞偵測、通知推送、運動健身、睡眠、心率、心電、血氧等等。
除增強型混合架構,這一代還加入低功耗藍牙架構、低功耗島、低功耗狀態。
藍牙部分升級到5.3版本,並且藍牙模塊從SoC大核轉移到協處理器上,可以確保始終開啟的同時,功耗也更低。
低功耗島負責為GNSS定位、Wi-Fi無線、音頻等模塊分別供電,比如需要定位時,GNSS模塊就會單獨加電工作,不用時自動斷電關閉。
低功耗狀態目前是高通獨有的,這次在RBSC、TWM的基礎上引入深度睡眠、休眠機制。深度睡眠模式下,會將所有與安卓相關的內容放在內存中,大核斷電。休眠模式下,整個安卓系統的功耗小於0.5mA。
按照官方說法,驍龍W5+對比驍龍4100+,整體性能提升2倍以上,功耗僅降低超過50%,功能特性也豐富2倍以上。
當然,對於可穿戴設備來說,功耗控制和續航是最為關鍵的指標。驍龍W5+、驍龍W5也從制造工藝、系統架構、SoC優化、終端參考設計等各個層面,全力優化功耗。
對比驍龍W4100+,新平臺的典型應用功耗降低30-60%,飛行模式下可以做到僅僅1.35mA,降低44%,後臺通知功耗僅2.6mA,降低57%,GPS定位功耗僅19mA,降低42%,屏幕滾動功耗僅38mA,降低41%,最耗電的VoLTE通話也不過67mA,降低34%。
在典型日常使用場景中,驍龍W5+的續航能力可提升超過50%,比如一款600mAh電池的4G運動手表,使用上代平臺續航可以2天,現在可以做到3天。
尺寸和體積同樣很關鍵,畢竟作為可穿戴設備,自然是越小越好。
驍龍W5+ SoC+PMIC總面積可以做到區區90平方毫米面積、0.48毫米厚度,比上代減小足足30%。
同時,整個PCB面積不過200平方米,核心PCB電路板可以控制在300平方毫米,對比上代分別縮小35%、40%。
說半天,驍龍W5+、驍龍W5有什麼區別?
很簡單,驍龍W5+就是SoC、協處理器的組合,適合高性能、全功能智能手表。
驍龍W5則隻有SoC而沒有協處理器,適合兒童、老人、運動健康等細分設備,當然成本也更低。
生態方面,驍龍W5+、驍龍W5可穿戴平臺已經得到Google Wear OS的全面支持,各項功能特性也有軟件、方案廠商的支持與優化,包括機器學習、音頻語音、交互與情景表盤、攝像頭、NFC移動支付等等。
產品方面,仁寶、和碩將首批推出兩款參考設計,分別基於Google Wear OS、Android(AOSP)操作系統,可供OEM廠商選擇。
正在開發中的產品有25款,覆蓋各個細分市場,其中OPPO Watch 3系列(AOSP)、出門問問下一代TicWatch(Wear OS)將會首發。
最後,一圖看懂驍龍W5+、驍龍W5可穿戴平臺的核心亮點!