11月19日早上6點，聯發科面向全球媒體召開2021年度高管媒體會，正式發布了2022年度旗艦5G SoC——天璣9000，並且帶來了10項全球第一，直接對標蘋果A15以及高通即將發布的驍龍989，全力衝擊高端旗艦智能手機市場。
早在2019年11月，聯發科發布旗下首款高端旗艦5G SoC芯片——天璣1000之時，在聯發科的傾力打造之下，天璣1000就曾一口氣拿下了十多個全球第一，成為了當時“全球最先進的旗艦級5G單芯片”，由此也開啟了聯發科進軍高端旗艦機市場的大幕。此後接連推出的天璣1000＋和天璣1200系列也在高端旗艦市場獲得了一定的成功，但是似乎並沒有達到聯發科的預期。
此次，聯發科並沒有按照以往的命名規則，將其2022年度旗艦5G SoC命名為“天璣2000”，而是直接採用了天璣9000的命名，這個命名跨度之大，也直接反應了天璣9000相比此前的天璣1000系列來說，性能提升之大！
這一次，天璣9000系列也直接拿下了十項全球第一！
●全球首款基於台積電4nm工藝的5G SoC
●全球首款採用Cortex-X2 CPU內核的5G SoC
●全球首款採用Mali-G710 GPU內核的5G SoC
●全球首款支持LPDDR5x 7500Mbps的5G SoC
●全球首款支持320MP攝像頭的5G SoC
●全球首款支持3-cam 3-exp 18bit HDR的5G SoC
●全球首款支持8K AV1視頻播放的5G SoC
●全球首款支持下行3 x 100MHz三載波聚合的5G SoC
●全球首款支持3GPP R16上行增強型的5G SoC
●全球首款支持藍牙5.3的5G SoC
下面，我們詳細的來對天璣9000進行解析。
全球首發台積電4nm工藝
聯發科天璣9000首發採用了台積電4nm（N4）工藝，該工藝是基於此前的台積電5nm（N5P）工藝的改進版。不過，台積電似乎並未具體公布過其N4工藝的相比前代具體的提升的指標。
不過，根據台積電近期公布的新的N4P工藝的指標顯示，N4P工藝相比最初的N5工藝可提升11％的性能或提升22％的能效、提升6％的晶體管密度，而對比N4可將性能提升6.6％。
簡單換算之下，可以得知N4工藝相比最初的N5工藝，大概有4%左右的提升。
另外，需要指出的是，N4是依然是屬於5nm家族，與此前的5nm有100%的IP相容性，使得客戶能夠沿用5nm工藝既有的設計基礎架構、加速產品的推出。
之前的信息也顯示，原本天璣9000似乎是計劃採用5nm工藝的，之後聯發科重新修正了產品線路圖，改成了最新的台積電4nm N4工藝。
需要指出的是，高通即將發布的2022年度旗艦移動平台——驍龍898預計將會採用三星4nm工藝，不過按照三星以往的技術指標，其4nm工藝的實際效能大概與台積電的5nm N5P工藝相當。這也使得聯發科得以在芯片的工藝製程上相比驍龍898可以具有一定的優勢。
全球首發Cortex-X2超大核
在CPU內核方面，聯發科天璣9000全面升級了Arm最新推出的ARMv9指令集架構的CPU IP核，並全球首發採用了Arm Cortex-X2超大核。
根據Arm此前公布的數據，Cortex-X2相比於Cortex-X1整數性能提升了16%，機器學習性能則是其兩倍，是其性能表現最優的 Armv9 CPU，可跨高端智能手機和筆記本電腦。
具體來看，天璣9000的CPU採用了一顆主頻3.05GHz的Cortex-X2超大核、三顆主頻2.85GHz的Cortex-A710大核、四顆Cortex-A510效能核心。按照聯發科的說法，天璣9000的CPU性能相比目前的安卓旗艦（不清楚這裡指的是驍龍888），性能提升了35%，能效比提升了37%。
另外，天璣9000的CPU部分還配備了6MB的系統緩存和8MB的三級緩存，共計14MB的緩存設計，性能相比8MB的緩存設計提升了7%，帶寬的消耗減少了25%。
同時，天璣9000的14MB的緩存容量水平也已經達到了Intel筆記本CPU的級別。不過，這裡需要指出的是，根據Arm的資料，Cortex-X2的三級緩存容量的設計就是8MB，比Cortex-X1增大了一倍。
在具體的CPU單核性能方面，聯發科表示，天璣9000的Specint2k6的成績相比目前的安卓旗艦CPU高出了35%，GeekBench 5.0的成績相比目前的安卓旗艦CPU高出了10%。
在多核性能方面，天璣9000的GeekBech 5.0測試成績已經超越了2020年度旗艦級CPU（這裡應該指的是蘋果A14，其成績也確實在4000＋左右）的水平，達到了與2021年度旗艦CPU（這裡應該指的是蘋果A15）接近的水準。而目前的安卓旗艦（驍龍888）則更是被甩在了身後。
從主流的各類應用的啟動速度測試來看，天璣9000相比目前的安卓旗艦CPU要快16%-55%。
全球首發Mali-G710 GPU
天璣9000首發採用了Arm最新推出的Mali-G710 GPU。根據Arm的說法，Mali-G710是Arm有史以來性能最強的GPU，主要面向希望獲得更好、更長時間的娛樂體驗高端智能手機，可提供強大的圖形計算密集型體驗，如AAA級高保真度遊戲。
與上一代Arm Mali-G78 （ISO 工藝） 相比，Mali-G710 在性能上提升了20%、能效提升了20% 和機器學習 （ML）性能提升了35%。
天璣9000此次配備了10核心的Mali-G710 GPU，再加上台積電4nm工藝的加持，相比目前的安卓旗艦級處理器的GPU性能提升了35%，能效比也提升了60%。
需要指出的是，今年10月，聯發科推出基於Vulkan擴展的移動端光線追蹤SDK 解決方案，而基於Mali-G710 GPU的強大性能，天璣9000也將成為首款支持移動端光線追蹤遊戲體驗的5G SoC。
在具體的遊戲性能表現方面，基於流行的沙盒遊戲，在設置60幀/秒的畫質下，基於5G網絡運行24分鐘，可以看到，天璣9000與2021年度的智能手機旗艦處理器（蘋果A15）都只有在前4分鐘維持在了60fps，之後幀率就開始出現下滑，但是天璣9000的平均幀率表現要比後者更好。
另外在各類主流的遊戲測試當中，不論是設置120fps或90fps，天璣9000都能以最高幀率和質量運行。相比之下2021年度的旗艦處理器只能維持在60fps以上。
全球首發支持LPDDR5X 7500Mbps內存
今年7月，JEDEC固態技術協會發布了針對“第 5 代低功耗雙倍速率”(LPDDR5)DRAM 存儲器JESD209-5B標準。作為針對 LPDDR5 標準的更新，其專註於性能、功耗和靈活性的改進，以及新增可選的 LPDDR5X 擴展規範。LPDDR5X旨在簡化體系結構和提供更高的帶寬，以支持5G增強通信性能，並服務從汽車到高分辨率增強現實/虛擬現實/AI邊緣計算等應用場景。
目前三星和美光都已推出了新的LPDDR5X內存。根據三星的介紹，其LPDDR5X內存採用了14nm工藝，功耗減少20%，速率可達8.5Gbps，比上一代產品LPDDR5的運行速度6.4Gbps約快1.3倍，同時最高容量可高達64GB。
根據聯發科的數據顯示，相比LPDDR5 5500Mbps，LPDDR5X 7500Mbps帶寬提升了36%，功耗降低了20%。
那麼性能更強、功耗更低的LPDDR5X對於智能手機來說，自然也能夠帶來更好的體驗以及更長的續航。
安兔兔跑分超100萬分
得益於台積電4nm工藝、Cortex-X2超大核、Mali-G710、LPDDR5X的加持，使得天璣9000的綜合性能有了非常大的提升。
正如之前網上曝光的那樣，天璣9000的安兔兔跑分超過1000000分，達到了創紀錄的1007396分（比之前曝光的1002220分還要高），這個得分即便是相比目前安卓陣營最強的基於驍龍888 Plus的手機的安兔兔跑分都要高出10萬多分。相近經過後續的優化之後，這一成績有望進一步提升。
另外，在天璣9000的整體功耗表現方面，聯發科給出的數據顯示，相比目前的安卓旗艦CPU，天璣9000在待機狀態下功耗可降低40%，在播放多媒體的狀態下功耗可以降低65%，在遊戲狀態下功耗可以降低25%。
APU 5.0來了
AI功能是近年來聯發科極為重視，也是一直持續發力的方向。在2019年天璣1000系列發布之時，就搭載了全新的APU 3.0架構，首度採用了2個NPU大核+3個NPU小核+1個微小核的多核架構。憑藉APU 3.0帶來的AI性能上的提升，聯發科天璣1000也成功登上了當時蘇黎世理工學院的AI Benchmark第一名的寶座。
而此次發布的天璣9000系列，跳過APU 4.0，直接用上了APU 5.0，這也反應了全新的APU 5.0所帶來的在AI性能上的巨大提升。
根據聯發科公布的數據顯示，天璣9000所搭載的APU 5.0擁有4個高性能NPU核心和兩個NPU小核，相比前代的APU 3.0來說，AI性能直接提升了400%，能效比提升了400%。
與2021年度的旗艦處理器相比，聯發科APU 5.0的AI性能提升了66%，能效比也提升了31%。
在目標檢測與圖像壓縮的相關AI性能測試當中，相比2021年度的旗艦處理器，天璣9000的AI性能提升了49-92%，能效比提升了14-72%。
在蘇黎世聯邦理工學院的AI Benchmark v4測試中，天璣9000的AI性能相比谷歌最新推出的集成了edge TPU單元的Tensor處理器的AI性能也高出了16%。
在其他的一些AI性能及能效測試項目的對比當中，天璣9000的AI性能相比谷歌Tensor超出了47-203%，能效比方面也有着19-147%的提升。
全球最強的多媒體性能
天璣9000此次在多媒體性能上也帶來了巨大的提升。不僅帶來了第七代的Imagiq ISP， 全球首發支持3.2億像素的拍攝能力，這也是全球首款3-core 3-exp HDR-ISP，可同時支持三個3.2億像素的攝像頭拍照以及4K 3-exp HDR視頻拍攝。
在視頻編輯碼方面，天璣9000可以支持8K視頻的編輯碼，同時天璣9000也是全球首款8K AV1視頻回放的。
在顯示方面，天璣9000可支持WQHD＋分辨率下的144Hz刷新率或FHD+分辨率下的180Hz刷新率，支持HDR10+ Adaptive。
具體來看天璣9000的第七代的Imagiq ISP，每秒90億像素的處理能力，相比第六代的Imagiq ISP吞吐量增加了2倍，視頻降噪能力提升了10倍。
憑藉第七代的Imagiq ISP，天璣9000全球首發實現了硬件級的支持3個攝像頭同時拍攝，及同時處理18bit HDR視頻，且三攝均支持三重曝光。支持每秒270幀的視頻拍攝。
聯發科表示，三重曝光的HDR視頻，更加接近人眼的動態範圍。結合聯發科創新的人工智能視頻架構——基於高能效的APU的視頻流引擎（VSE），拍攝視頻時對於帶寬的需求可降低17%，延遲也能降低33ms。
得益於第七代的Imagiq ISP與APU 5.0的加持，在拍照效果方面天璣9000相比2021年度旗艦處理器有着非常明顯的提升。
△夜景拍攝效果對比
△暗光拍攝效果對比（注意背景的細節）
△運動抓拍效果對比
5G性能大度提升
在今年年初的時候，聯發科就發布了其第二代5G基帶芯片M80。根據官方的介紹，M80支持mmWave和Sub-6GHz 5G頻段，最高下行速度為7.67Gbps，上行速度為3.76Gbps。另外M80還支持動態頻譜共享（DSS），支持雙5G SIM卡、雙5G NSA和SA網絡、雙VoNR，支持C-DRX節能管理技術，集成了BWP動態帶寬調控技術，支持聯發科特色的5G技術。
不過，M80是獨立的5G基帶芯片，如果要將其集成到SoC當中，必然需要進行一些改變。
根據聯發科的介紹，天璣9000支持最新的3GPP R16標準，全球首發支持下行3×100MHz三載波聚合，下行速率可達7Gbps，相比雙載波聚合，速度提升到了原來的1.5倍。同時天璣9000還全球首發支持R16標準下上行增強型功能，上傳速度相比R15標準下提升了3倍。不過具體的上行速率沒介紹，應該與M80的3.76Gbps上行速率相近。另外，天璣9000並不支持毫米波頻段。
另外，天璣9000還支持聯發科5G UltraSave 2.0省電技術，相比2021年度的旗艦處理器的5G基帶，天璣9000在常規連接模式下功耗要低32%，在高速傳輸模式下功耗也要低27%。
作為對比，聯發科稱2021年度的旗艦級處理器是基於R15標準的，只支持雙載波聚合，最大下行速率為4.9Gbps（天璣1200在Sub-6GHz網絡之下，5G的下行峰值速率為4.7Gbps，所以這裡的2021年度的旗艦級處理器不是聯發科自己的天璣1200，應該對比的是iPhone 13系列外掛的驍龍X60基帶），不支持R16標準下的上行增強功能，也沒有相應的針對5G的省電技術。
連接能力全面提升，全球首發藍牙5.3
在無線聯網方面，天璣9000支持目前最新的WiFi 6E，相比前代的WiFi6，它除支持5GHz頻段160MHz信道外，還在6GHz頻段新增了多至1200MHz的頻譜資源，使得無線傳輸能力大增,目前最高速率可達3.6Gbps，比WiFi 6更快了1.5倍，而且延遲更低。
天璣9000還全球首發支持了最新的藍牙5.3標準。藍牙5.3是藍牙技術聯盟(Bluetooth SIG)於今年7月13日正式發布的最新藍牙核心規範，該版本對低功耗藍牙中的周期性廣播、連接更新、頻道分級進行了完善，通過這些功能的完善進一步提高了低功耗藍牙的通訊效率、降低了功耗並提高了藍牙設備的無線共存性。同時藍牙5.3版本還通過引入新功能進一步完善了經典藍牙BR/EDR的安全性。
此外，在衛星定位方面，天璣9000可支持美國GPS(L1，L5)、歐洲伽利略（E1、E5a）、俄羅斯GLONASS、印度NavIC、日本QZSS等全球衛星定位系統。
綜合來看，天璣9000整體的規格和性能表現，已大幅領先於目前的安卓旗艦機所搭載的高通驍龍888系列，並且即便相比高通即將發布的驍龍898也毫不遜色（規格與驍龍898也極為接近）。看來，聯發科天璣9000將會在接下來的旗艦機市場與高通驍龍898正面競爭，一較高下。
雖然在此次發布會上，聯發科並未請來相關客戶助陣，也並未透露哪家廠商會採用。但是根據爆料顯示，vivo、Realme、小米、OPPO、三星、摩托羅拉、一加等都將成為首批搭載天璣9000的廠商。
聯發科智能手機業務同比增長了113%，天璣系列站穩中高端市場
自2019年底聯發科5G品牌“天璣”及首款產品天璣1000系列發布以來，聯發科憑藉天璣系列5G SoC在全球5G中高端市場收穫頗豐，特別是今年全球缺芯的大背景之下，表現尤為出眾。
根據研究機構構Counterpoint Research公布的數據顯示，在今年二季度聯發科在智能手機市場的AP/SoC出貨居全球第一，市場份額已經達到了43%，遠超排名第二的高通的24%的市佔率，與聯發科去年同期的26%的市佔率相比，增長了17個百分點。足見聯發科智能手機芯片出貨今年增長之迅猛。
聯發科官方公布的資料也顯示，天璣系列芯片已經成功被全球眾多的智能手機品牌以及運營商所採用。
通過聯發科的財報，我們也能夠看出天璣系列確實獲得了成功。根據聯發科財報顯示，其2019年的營收約為80億美元，預計今年營收將達到170億美元，增長了幾乎一倍。同時，從凈利潤方面來看，聯發科預計其2021年的凈利潤將達到2019年的5倍。
具體到聯發科2021年前三季度各項業務的營收佔比以及增長率來看，智能手機業務佔比依然是最高的，達到了57%，同比增長率更是高達113%，成為了所有業務當中營收同比增長最高的業務。這一點也反應了天璣系列5G SoC所帶來的巨大營收增長。
這裡需要指出的是，今年二季度聯發科智能手機芯片出貨份額由去年的26%增長至43%，如果全年按這個比例來估算的話。大致可以得出，2021年聯發科智能手機芯片相比去年增長了約65%左右，但是其智能手機芯片業務的營收卻同比增長了113%，這反應了聯發科手機芯片的平均單價（ASP）在快速提升。這一方面或許可以歸於今年缺芯導致的漲價，但是更多的還是要歸功於聯發科天璣系列5G SoC成功站穩了中高端5G智能手機市場。
對於天璣系列的成功，芯智訊認為主要有以下幾個方面：1、聯發科持續加大的手機芯片的研發投入和資本支出（近幾代產品都採用了最新的IP和最先進的工藝製程），推動天璣系列產品力的持續提升，天璣品牌被消費者逐步認可；2、全球晶圓代工產能緊缺，導致眾多的手機芯片廠商的主控SoC周邊套片缺貨，聯發科依靠早期的預判及自身的供應鏈管控能力很好的緩解這一問題，相比之下高通則受到了較大影響；3、驍龍888系列前期出現的發熱問題的助攻；4、國產手機廠商為降低對於高通依賴，加大了對於聯發科芯片的採用。
據聯發科透露，其2021年的研發投入將超過33億美元，主要投向高性能計算、無縫連網、低功耗，先進製程以及封裝技術。聯發科表示，未來其將繼續加大研發投入。
對於此次發布的天璣9000，聯發科認為，其旗艦級解決方案，在高端市場將有着巨大的增長機會。
對於未來的發展，聯發科總經理陳冠州表示：“雲計算持續成長，終端設備也倍數成長，低功耗的需求會越來越高。我們在邊緣計算和連網方面擁有領先地位（每年出貨超20億台連接的低功耗邊緣設備），例如提供卓越遊戲體驗、暗光拍照和錄像、8K電視/顯示以及Wi-Fi相關技術的各式應用等，這也都是元宇宙所需的技術元素，以上是我們現在及未來成長的基礎，帶給我們很多的機會，所以對未來成長很有信心。”