即使不算是消费电子发烧友，近两年应该也知晓「火龙」这个梗。

▲图片来自：《权力的游戏》

主要原因还是在近几代Android旗舰芯片接连在功耗上「翻车」，高性能往往伴随着高能耗，随之也伴随着手机热量陡升。

如此带来了一个好处和一个坏处。好处是，厂商们「散热」水平越来越高，坏处是，芯片调校上也越发保守，以及更低的温控墙。

在持续高性能的压榨下（比如跑个《原神》），基本上在10~15分钟，产品们都会主动降低芯片超大核的频率，倘若温度依然高升，接下来限制发挥的就是大核心。

反过来说，用上更先进工艺的旗舰芯片，在日常状况下，应该有续航上的提升才对。

但在使用中，续航的提升却是「洒洒水」，成效不大，全靠高功率快充来续命。

另外，还有一点，近来三星代工厂4nm工艺不稳定，也算是一个原因。自家的Exynos2200旗舰芯片也出现了表现不佳的状况，并非有意为之。

于是，「深受其害」的高通，在刚刚公布的骁龙8+Gen1Soc上，也高调的宣布用上了台积电4nm工艺，并在PPT里直接写明性能提升10%，功耗降低30%。

似乎，Android旗舰芯片表现的差，都因为三星4nm工艺「太菜」了，所以台积电就是「救兵」么？

台积电4nm不过是一块「遮羞布」

台积电与三星，几乎是世界上先进制程芯片生产的两大寡头。二者几乎霸占了世界上10nm以下芯片生产的市场。

▲图片来自：wccftech.com

几年之间，从10nm一直竞争到4nm，并且它们也在疯狂氪金建造3nm产线和代工厂，竞争正在愈演愈烈。

与台积电纯代工厂不同，三星是一家集自主设计芯片、生产芯片以及Exynos自有芯片的垂直整合制造（IDM）企业。

10年前，三星是要领先于台积电，苹果的A4芯片也是魔改自三星Exynos，并由其代工。

由于三星特殊的身份，加上屏幕和内存都要依赖三星，风险过高，苹果便开始扶持台积电，进而转移风险。

历经曲折，台积电新建产线，调拨专业团队，最终拿下了苹果A8芯片的独家代工，加上iPhone6、6Plus的空前热销，促使台积电从中获益颇丰。

后续，苹果的A系芯片开始与台积电绑定，并通过资源倾斜帮助其发展。如今，苹果的A系、M系芯片全部由台积电代工，并成为优先级最高的客户，没有之一。

▲台积电与苹果深度绑定.图片来自：appuals.com

与此同时造就了台积电芯片代工高稳定性的「神话」。

5nm、4nm均落后于台积电的三星，并没有气馁，而是梭哈了一把。对外宣称了一笔133万亿韩元（约8000万亿元）的投资，剑指3nm制程，并借此成为世界最大的SoC制造商。

▲图片来自：三星

并且，放弃FinFEET技术，而是一步到位到GAAFET晶体管技术，从而实现对台积电的反超，成败在此一举。

回到当下，三星的5nm、4nm晶圆密度和工艺的稳定性都不如台积电，因而反馈到旗舰芯片上来说，确实会有一定的差距。

今年年初的联发科天玑9000便采用的是台积电4nm工艺，1+3+4的三丛架构中的Cortex-X2超大核（3.05GHz）、A710大核心（2.85GHz）、A510中核心（1.8GHz）的频率均远超高通骁龙8Gen1。

理论上，它有着更高的性能，和更好的能效比，就是一枚完美的旗舰芯片。

只不过，苦等几个月，当搭载天玑9000的旗舰们上市后，真实的能效表现其实与高通版相差不大，倘若不去仔细对比的话，可能根本察觉不出。

而此次高通高调的宣传，采用台积电4nm工艺骁龙8+Gen1会有着更佳的表现时，我其实并没有报以多高的期待。

▲骁龙8+Gen1发布后，许多厂商的「超大杯」也要回归了，重头戏来了.

鉴于骁龙8+Gen1全面的超频（Cortex-X23.2GHz+A7102.75GHz+A5102.0GHz），绝对性能会有所提升，至于提升多少还得看厂商们的调校，能效也是如此。

如此，台积电的4nm制程工艺，对旗舰芯片的表现更像是一块「遮羞布」，盖住的其实是Arm极其孱弱的公版新架构。

Arm公版架构才是「罪魁祸首」

十年之间，Arm共更迭了9版架构，最新的Armv9相对来说是一次重要的指令集升级。

随着指令集的升级，Arm也对外公布了公版的CPUIP，也就是我们在骁龙8Gen1和天玑9000上看到的超大核心Cortex-X2、大核心（性能核心）Cortex-A710和中核心（效能核心）Cortex-A510。

▲图片来自：Arm

公版的CPU架构依然采用三丛架构，即1+3+4。它算是此前big.LITTLE架构的进化版。目的无非就是「合适的核心做合适的工作」，以此来提升能效。

大小核混用的架构，现在也被广泛的运用在X86和Arm架构的桌面级和移动端CPU之中。

▲Intel12也采用了P+E的混合架构.

Arm公版的三丛架构，如果各司其职的话，超大核X2提供的是绝对性能，大核心A710分担的是日常的性能需求，而中核心A510则以低功耗完成相应任务。

三个核心，各有用途，设计和调用上也应有所倾向。

Cortex-X2，它就是X1的全面优化版，L3的缓存翻倍至8MB，缓存区增大，优化通信延迟，进而获得了16%的IPC提升（也可以理解性能）。

▲超大核提升明显.图片来自：Arm

从后续的产品中，骁龙8Gen1和天玑9000在性能全开的情况下，的确相比骁龙888有着更好的表现，同时功耗也没有「爆炸」。

算是用高功耗换取了高性能，很合理。

但大核心和中核心，就有很大的问题，而导致旗舰芯片频繁翻车的也是这两个有着全新「名称」的核心。

Cortex-A710，并没有采用更新的架构，依然是经典A78的优化，称之为A79可能更为准确。

Anandtech对这个新名号直呼为「aninterestingmarketingtidbit（好一个营销手段）」，A710的表现也就不言而喻了。

▲高能耗高性能.图片来自：Arm

Arm的PPT上，A710有了10%的性能提升，同时也优化了30%的能效。不过，从曲线上来看，高出的性能，多位于高能耗部分，且是通过L3缓存翻倍（8MB）获得。

能效的优化，不过是缩减了A710核心的分发吞吐量（由6缩减为5），而并非是架构的优化而来。

▲请勿模仿.图片来自：tenor

A710是A78的优化版，而A78则是A77的超频版。Arm大核心的设计团队几年之间，依然在挖掘A77架构的潜力，只是A78达到架构甜点频率之后，A710的能效比就暴雷了，尤其是当系统需要高性能但不足以切换到X2超大核时，功耗直接起飞。

甚至，Arm直接采用4nm的A78配合X2超大核，或许会有更好的结果。

作为大核心的A710更需要的是性能，而非是朝着能效设计，Arm方向错了。

▲全新设计的A510.图片来自：Arm

相对来说，Cortex-A510中核心，实打实用的是全新设计架构。且与X2、A710两个核心设计的奥斯丁（Austin）团队不同，是由剑桥（Cambridge）团队担纲设计。

A510架构采用了许多创新的设计思路，比如用上了「超线程」，共享L2缓存，同时L1、L2、L3带宽增加为A55的两倍，由此浮点性能提升了50%，整数运算也有了35%的提升。

只不过，A510依旧采用的是「顺序执行」，而非是苹果A系列芯片中能效核心的「乱序执行」。为了防止指令等待时间，A510的前端增加、缓存翻倍、后端也被扩大。

▲有些诚实的Arm，注意纵轴是能耗.图片来自：Arm

设计的思路也较为明确，就是为了更好的「性能」。只是最终的结果，却收效甚微。

从Arm的PPT来看，A510只有在高功耗的情况下，才得到比A55更好的性能。

而在能效核心重点关注的低功耗上，却难与A55拉开差距，甚至还有些「开倒车」。

▲请勿模仿.图片来自：tenor

整体来看，Arm近年主打的三丛架构之中，只有Cortex-X2超大核是比较正常的更迭，大核心Cortex-A710关注能效，而中核心Cortex-A510却开始关注峰值性能，属实有些舍本逐末。

Arm公版CPUIP尚且如此，就别指望在此基础上加以修改的旗舰芯片，能带来多好的表现了。

不肯拥抱64位的大厂app生态，也得出来背「锅」

Armv9发布之后，还有最大的一个改变，就是彻底抛弃32位应用，全面拥抱64位应用。

也就是说，三丛架构之中，理论上所有的核心均不再支持32位应用，但为了中国市场的Android应用环境，Arm特批A710中核心兼容32位应用。

也就是说，当你开启32位app后，会强制调用A710这颗高能耗的核心，并一直保持活跃，即使你只是关屏听个歌而已。

其实，从Armv8开始，Arm就在推进64位应用，同时Google商店也在2019年8月就规定新程序必须支持64位应用。

而国内很多大厂app一直没有做出改进，许多常用的app，像是支付宝、QQ、网易云依然还是32位，何时推出64位版本也未有计划。

另外，很多国产Android厂商的软件商店也没有相应的64位app分区，32位、64位app混用。

不过，OPPO、vivo、小米已经开始推行64位app的普及，第一阶段便是限制新上架的app必须为64位。至于常用的app们，暂时还未有相关的举措放出。

近几年Android旗舰芯片频繁出问题，最根本的是Arm公版架构的设计方向有违三丛架构的本意，以及国内大厂不积极拥抱64位app导致。

至于是台积电还是三星，是天玑还是高通，在设备端这里，它们的区别远没有PPT上的那些数字大。