“芯片发烫”问题有望终极解决，超导计算机找到了新方法，58年前预言被证实

“0、1、0、1、0、1……”这种“一开一关”的二进制算法，在芯片上集成的半导体二极管之间高速运行，成就了半导体计算机的整整一个纪元。那么，如果基于超导二极管的芯片，形成超导计算机，那就可能是另一个新纪元。

因为零电阻的超级导体，让“芯片发烫”问题有望被终极解决。小到手机、平板、笔记本电脑的散热，大到数据中心、超算中心的热能消耗，都可能迎刃而解。

而这样的超导材料能否实现“单向导电”，不断变化“010101”，正是核心关键所在。入选2022年度“中国科学十大进展”的“实验证实超导态‘分段费米面’”成果，12日在上海交通大学发布，为超导计算机找到了新方法。

就像一瓶半满的水能看到水面一样，一个半满的“能量带”——即能带（Energy band）也能观测到“电子面”，物理术语叫“费米面”。一种固体材料有没有费米面，决定它很多物理性质，包括是否导电等。

百年来研究表明，神奇的超导体虽然可以零电阻、不发热地导电，但竟然没有费米面。1965年，德国物理学家Peter Fulde理论预言，有可能在原本没有费米面的超导体中产生出一种特殊的“分段费米面”。事实上，实现 “分段费米面”在实验上十分困难，尽管一直有人尝试，但未能取得突破。

为什么不能结合两种不同性质材料的各自优势，人工创造特殊材料呢？上海交大贾金锋院士、郑浩教授团队，与麻省理工学院傅亮团队合作，设计制备了拓扑绝缘体/超导体（Bi2Te3/NbSe2）的异质结新体系，借助超导的“近邻效应”，在碲化铋（Bi2Te3）中诱导出超导，实现并观察到了58年之前科学预言中的“分段费米面”。

团队表示，拥有“分段费米面”的这种超导体，可以产生正向零电阻导电、反向非零电阻导电的独特现象，即“约瑟夫森二极管效应”。既能单向导电，又能零电阻导电，如此一举两得，便可用来构建超导计算机，实现无能耗的高效计算。可以想见，如今需要空气冷却、水冷甚至在西部等寒凉地带部署的大型计算机集群，就不必为此“热昏”。

中科院院士、上海交大物理与天文学院教授、李政道研究所拓扑量子计算实验平台负责人贾金锋表示，该项成果是上海交大物理与天文学院团队多年工作积累和延续，2012年团队制备出了拓扑绝缘体/超导体的异质结，证明了该体系为拓扑超导，并在其中观察到了人们长期追求事关拓扑量子计算的“马约拉纳零能模”。十年如一日，“这次成果也是在该体系中发现的新现象，是对该体系持续不断研究的最佳回报。”

“通过这一方法和路径，研发超导二极管，或需5到10年。”物理与天文学院教授、李政道研究所平台建设学者郑浩透露，未来将会以具有“分段费米面”的超导体为平台，探索构筑新型拓扑超导态、实现超导二极管效应等重要物理效应的可能性。另外，还可以为有限动量超导、“库伯对”密度波等很多具有重要物理学理论研究价值的课题，提供关键的研究载体。

题图来源：新华社

题图说明： 中国合肥，2020年12月4日，最快！我国量子计算机实现算力全球领先 内图来源：受访高校、徐瑞哲 摄

来源：作者：徐瑞哲

高通公布下一代手机芯片！不再“发烧”，性能强劲，打游戏更爽了

作者｜ fanfan

来源｜ 极果编辑部

芯片，是衡量一部手机实力如何的标准。

上半年，各家搭载高通骁龙8和联发科天玑9000、天玑8100等新芯片的旗舰机基本发布完毕。就讨论度而言，高通骁龙8必然占据榜首，但从市场口碑来看，似乎联发科占了上风。

倒不是人家芯片多么惊天地泣鬼神，而是对手不太给力，搭载高通骁龙8的小米12系列、一加10系列等多部旗舰翻车，当然这“锅”并不在厂商身上，主要是芯片的功耗和发热忒严重，高负载场景下的性能表现还不如870。

随着网络上“骁龙8 Gen1游戏体验差”、“发热严重”等论调的不断涌出，导致许多用户回想起了当年被“火龙810”和“火龙820”支配的恐惧，最终持币观望不敢买。而对于高通来说，挽回颜面是当下首要任务。

除了上半年拿出来“救场”的高通骁龙870之外，其实高通还有一张王牌！

5月20日晚，高通举行了2022年的“骁龙之夜”，正式发布了全新旗舰处理器——第一代骁龙8+移动平台，以及全新高端处理器——第一代骁龙7移动平台。二者作为骁龙移动平台的主力，此次在性能、体验和功率上均有了很大的提升。

尤其新一代骁龙 8 + ，这是高通公司继骁龙870之后，骁龙8系芯片再度回归台积电怀抱（此前骁龙8、骁龙888都是三星代工），也是业界第二款采用台积电4nm的手机芯片，将会是安卓阵营中最强悍的性能旗舰。

这颗芯片采用了台积电4nm工艺，与三星4nm工艺相比，两者虽然名称一样，但技术细节有差别，比如晶体管密度，台积电4nm可达到178.4MTr / mm，而三星4nm只有145.8MTr / mm。

除了工艺方面的变化，骁龙8 Plus预计CPU频率可能会有小幅提升，采用的是“1+3+4”三丛集架构，由超大核Cortex X2、大核Cortex A710和小核Cortex A510组成，最高频率从3.0GHz提高到3.2GHz，性能因此提升约10％。

另外，GUP依旧使用了与骁龙8相同的Adreno 730，核心频率提升了10％，图形渲染速度相比上一代跃升10％。

能效方面，骁龙8+ SoC的整体功耗降低了15％左右，其中CPU、GPU可在不同场景中功耗均降低最多30％。

电竞游戏表现上，以原神1小时测试为例，环境温度25度、最高画质810p的情况下，骁龙8+曲线非常平稳，帧率波动不大，平均帧率可达到60.2帧。功耗方面，同样的测试环境和条件，骁龙8+相比骁龙8，平均功耗可降低30%。

而在《王者荣耀》90 帧 + 极致画质下，骁龙 8 +的能效相比骁龙 8可提升约30%，120 帧 + 高清画质下，其能效相比骁龙 8也可提升约30%。

凭借优化的能效，骁龙8＋可以大大延长终端设备的续航。例如超过80分钟的视频播放、超过5.5小时的语音通话、超过25分钟的5G微信视频通话、超过50分钟的社交媒体浏览，甚至还能多玩一个小时的《王者荣耀》。

除了以上所介绍的之外，其他方面基本与骁龙8保持一致。

综上，骁龙8＋在性能方面，GPU主频提升了10%，CPU整体性能提升10%，CPU最高主频达到3.2GHz。此外CPU、GPU功耗分别降低30%。可见本次骁龙＋8对发热的控制也更加到位。

除了第一代骁龙8+外，高通还推出了第一代骁龙7移动平台。

这是骁龙7系平台的首次亮相，采用三星4nm工艺，其CPU是在骁龙8的基础上进行下沉，采用了一个主频是2.4GHz的A710超大核，三个2.36GHz的A710的大核，以及四个1.8GHz 的A510小核。

GPU方面，骁龙7图形渲染速度相比骁龙778G提升了20%。

除了工艺架构外，骁龙7系移动平台还带来了三个“首次”：智能影像、出众的拍摄能力、保鲜库级别的安全特性。

智能影像方面，骁龙7是首个支持第七代高通AI引擎的7系平台，相比上一代骁龙778G检测精度上提升25%，人脸识别所需面积从原来的25×25像素降低到20×20像素，可检测高达300个人脸特征点。

而说到拍摄能力，其次骁龙7是首次支持2亿像素拍摄的7系平台，它基于14-bit三ISP打造，可以支持单帧逐行HDR特性，画质比上一代的骁龙778G有明显提升。

最后，骁龙7支持与旗舰机一样的安全特性。这是高通首次把骁龙8支持的高通信任管理引擎这样的特性下沉到7系平台，同样通过了Android Ready SE认证，能提供保险库级别的安全特性。

除此之外，还提到了移动游戏体验，GPU图形渲染速度相比骁龙778G提升了20%，支持部分Snapdragon Elite Gaming特性，能极大节省功耗。得益于支持Game Quick Touch，骁龙7游戏触控响应速度比骁龙778G提升20%以上，同时支持可变分辨率渲染等顶级GPU特性。

其它方面，骁龙7支持Snapdragon Sound骁龙畅听技术，游戏中可以根据实时音频环境/场景动态调节音量。连接方面，骁龙7最高下行速率达到4.4Gbps，并且支持5G+5G双卡双通。

整体来说，骁龙7继承了骁龙8的特点，和上一代骁龙778G有着较大的改变。

而按照以往惯例，新芯片将伴随着新旗舰手机亮相。那么，今年又会是哪批幸运儿冲在前头呢？

此次骁龙之夜上，高通的老朋友小米宣布，新旗舰将率先搭载骁龙8＋。也就是说，第一代骁龙8+移动平台的首发机型将不再是小米。

此前有消息称，ROG和摩托罗拉争抢首发，究竟花落谁家，咱们拭目以待。

当然其他“芯朋友”也迫不及待了。

早在发布会之前，realme副总裁徐起就转发了高通公司的微博，暗示realme将会使用骁龙8＋。

另外，华硕ROG、黑鲨、荣耀、iQOO、联想、Motorola、努比亚、一加、OPPO、OSOM、realme、红魔、Redmi、vivo、小米和中兴等都会搭载这颗芯片，具体产品预计将于2022年第三季度面市。

说完了骁龙8＋，再来看看骁龙7。本次骁龙之夜上，OPPO副总裁、手机产品线总裁段要辉通过视频宣布，OPPO将首发推出基于7系新平台的Reno系列新品。随后OPPO官博发文，5月23日发布的Reno8 Pro，将全球首发第一代骁龙7移动平台。

除OPPO外，荣耀、小米也将采用第一代骁龙7，预计2022年第二季度将看到相关产品。

有意思的是，除了全新芯片外，今年骁龙之夜上还介绍了汽车和XR领域的创新。

先来说汽车方面，这次高通推出了骁龙数字底盘，其中包括：支持4G或5G、蓝牙、Wi-Fi连接的骁龙汽车智联平台，骁龙座舱平台 ，支持智能驾驶的Snapdragon Ride平台 ， 以及支持OTA升级的车对云服务 。

未来骁龙数字底盘将通过连接、座舱、自动驾驶、云服务四个方面，为汽车带来科技体验，让座舱在保证安全的同时，兼具大任务、多并发、快速响应和低功耗。小鹏CEO何小鹏表示，小鹏G9将继续采用骁龙座舱平台，即将上市。

而在XR领域，这次高通正式推出全新一代无线AR智能眼镜参考设计。

该智能眼镜搭载骁龙 XR2平台，是一款真正的无线XR眼镜，与此前骁龙XR1平台的AR眼镜参考设计相比，处理更高效，算力更强，传输效率更优。此外还搭载1920 * 1080 分辨率Micro OLED微显示屏，眼镜前框厚度降低近40%，佩戴更加舒适。

值得一提的是，该智能眼镜通过高通FastConnect移动连接系统支持的连接带来超低延迟和性能，可以将此前用于连接手机和AR眼镜的连接线移除，能实现真正的无线XR体验。

总的来说，本次骁龙之夜为我们带来了智能手机、汽车和XR这些领域中更多的升级和创新。这其中，相信大家更关心芯片部分，尤其是骁龙8＋的表现，毕竟它决定了今年下半年大部分旗舰机的水平。

极果君还记得，去年年底安兔兔发布了一条微博，内容是“年度口碑最好的旗舰级SoC”投票活动。最后的结果来看，定位旗舰的骁龙888和888+两款芯片口碑均低于骁龙870和天玑1200。

之所以有这个结果，想必大家也心知肚明，还是无法有效解决发热这个老生常谈的问题。目前来看，高通骁龙8＋的性能还是值得期待的，尽管是小幅提升，但这将是安卓阵营最强悍的5G芯片，尤其是续航的增加，还是非常值得肯定的。

值得一提的是，在骁龙之夜结束后，骁龙 8 + 的跑分也随之公布，其中安兔兔跑分分别为 108.9 万分、 107.0 万分、104.7 万分。

Geekbench 5 跑分分别为单核 1333 分多核 4211 分，单核 1336 分多核 4151 分，单核 1339 分多核 4196 分。

从跑分成绩来看，CPU提升约10-11%，GPU提升则在9-10%，再加上官方提到的能效提升，可以说骁龙8+又高又稳定 。但也不能高兴太早，毕竟具体表现如何，还得看量产实测。希望能给大伙一个惊喜，而不是惊吓。

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