高通CPU架构全解析：从Scorpion到Oryon ，弃用公版ARM造就几代“火龙”

高通公司作为全球领先的半导体和电信设备公司，其骁龙（Snapdragon）系列处理器在移动计算领域占据着举足轻重的地位。从 2007 年品牌诞生至今，高通已经推出了数十代 CPU 架构，涵盖了从早期的单核处理器到如今的三丛集异构架构，从 32 位指令集到 64 位 ARMv9 架构的全面演进。特别是在 2024 年，高通推出了全新的Oryon 架构，标志着公司在 CPU 设计领域进入了一个全新的时代。

高通的 CPU 架构发展历程不仅是一部技术创新史，更是移动计算产业进步的缩影。从最初的 Scorpion 架构到最新的 Oryon 架构，每一代产品都代表着当时最先进的制程工艺、最前沿的架构设计理念，以及对用户需求的深刻理解。

一、Scorpion 架构：高通自研 CPU 的起点（2005-2011 年）

1.1 架构概述与技术特点

Scorpion 架构是高通在 2005 年推出的首个自主设计及研发的 CPU 架构，基于 ARMv7 指令集架构。与其他公司单纯使用基于 ARM v7 指令集架构设计的 Cortex-A8 构架不同，高通在 Cortex-A8 架构基础上加入部分乱序执行能力，从而形成了自己独特的 Scorpion 架构。这种设计理念体现了高通对性能优化的追求，也为后续的架构发展奠定了基础。

Scorpion 架构采用了​65nm 工艺制程，支持 ARMv7 架构，是全球首款达到 1GHz 主频的单核移动处理器。该架构的代表处理器型号包括 QSD8250 和 QSD8650，这两款产品在 2008 年 11 月正式发布，搭载了 Adreno 200 GPU（源自从 AMD 手中收购的图形技术），为后续的骁龙 S2/S3 系列奠定了基础形态。

1.2 产品系列与规格参数

Scorpion 架构主要应用于骁龙 S1、S2 和 S3 三个系列产品中，各系列的具体规格如下：

​骁龙 S1 系列：

• 工艺制程：65nm
• CPU 架构：单核 Scorpion
• 主频范围：最高 1GHz
• GPU 型号：Adreno 200
• 代表型号：QSD8250、QSD8650
• 发布时间：2008 年 11 月
• 应用特点：全球首款 1GHz 移动处理器，奠定了骁龙品牌基础

​骁龙 S2 系列：

• 工艺制程：45nm
• CPU 架构：单核 Scorpion
• 主频范围：1-1.4GHz
• GPU 型号：Adreno 205
• 代表型号：MSM8655、MSM8255
• 发布时间：2010 年
• 技术特点：相比 S1 功耗降低 30%，支持 HSPA + 高速网络和 720p 高清视频播放

​骁龙 S3 系列：

• 工艺制程：45nm
• CPU 架构：双核 Scorpion（高通首个双核 CPU）
• 主频范围：1.2-1.7GHz
• GPU 型号：Adreno 220
• 代表型号：MSM8260、MSM8660
• 发布时间：2010 年
• 技术特点：采用异步处理方式，支持 1080p 视频播放，整体性能提升近一倍

1.3 技术意义与市场影响

Scorpion 架构的推出具有重要的技术意义。首先，它标志着高通开始摆脱对 ARM 公版架构的完全依赖，走上了自主创新的道路。其次，该架构在性能和功耗控制方面取得了显著成就，特别是在移动设备对功耗极为敏感的背景下，Scorpion 架构为后续产品的成功奠定了基础。

在市场表现方面，搭载 Scorpion 架构的产品获得了广泛认可。代表机型包括戴尔 Streak、HTC Desire、HTC HD2、HTC 7 Trophy、HTC HD7、HTC ChaCha、Lenovo LePhone、LG Optimus Q 等，这些产品在当时的智能手机市场中占据了重要地位。

二、Krait 架构：性能与能效的双重突破（2011-2015 年）

2.1 架构设计理念与创新

Krait 架构是高通基于 ARMv7-A 指令集自主设计的全新处理器微架构，于 2011 年推出，作为 Scorpion 架构的继任者。该架构采用了​28nm 工艺制程，在性能和功耗控制方面实现了革命性的突破。Krait 架构能够实现每个内核最高运行速度可达 2.5GHz，相比第一代 Scorpion CPU 微架构在性能上提高 60% 以上，功耗则降低 65%。

Krait 架构的一个重要创新是采用了​异步对称式多核处理技术（aSMP） ，这是与当时主流的同步 SMP 架构的重要区别。在 aSMP 架构中，每个核心都拥有独立的时钟和电压控制，可以根据工作负载的不同动态调整频率和电压，实现了 25-40% 的功耗降低。这种设计理念在当时是非常超前的，为后续的大小核架构奠定了基础。

2.2 产品系列与技术规格

Krait 架构主要应用于骁龙 S4 系列和 800 系列产品中，根据性能等级分为 Krait 200、Krait 300、Krait 400 和 Krait 450 四个子系列：

​骁龙 S4 系列（Krait 200） ：

• 工艺制程：28nm LP
• CPU 架构：双核 / 四核 Krait 200
• 主频范围：1.5-1.7GHz（双核），最高 1.7GHz（四核）
• GPU 型号：Adreno 225/320
• 代表型号：MSM8960（双核）、APQ8064（四核）
• 发布时间：2012 年
• 技术特点：首款四核 Krait 处理器，性能提升 60% 以上，功耗降低 65%

​骁龙 800 系列（Krait 300/400/450） ：

• 工艺制程：28nm LP/HPM

• CPU 架构：四核 Krait

• 主频范围：

  • Krait 300：最高 1.9GHz

• Krait 400：最高 2.3-2.5GHz

  • Krait 450：最高 2.7GHz

• GPU 型号：Adreno 330/420

• 代表型号：骁龙 800、骁龙 801、骁龙 805

• 发布时间：2013-2014 年

• 技术特点：Krait 400 性能较 S4 Pro 提升 75%，Krait 450 创下 2.7GHz 超高主频记录

2.3 技术演进与性能提升

Krait 架构在技术演进方面经历了多个阶段的优化。Krait 300在初代 Krait 架构基础上进行了底层优化，核心频率从 1.5GHz 提升至 1.9GHz，通过引入硬件数据预取器和提高分支预测精度，在同频下相比现有架构能有 15% 左右的性能提升，加上频率提升可获得 20-30% 的综合性能提升。

Krait 400则进一步提升了性能上限，在骁龙 800 系列中实现了最高 2.5GHz 的主频，性能较骁龙 S4 Pro 提升高达 75%。而Krait 450更是创下了当时移动处理器的主频记录，达到了惊人的 2.7GHz，配备了新一代的 Adreno 420 GPU。

Krait 架构的成功不仅体现在性能提升上，更重要的是在功耗控制方面的突破。通过 aSMP 架构设计，每个核心都可以完全独立关闭，在待机状态时没有功耗，这种设计理念为后续的能效核心设计提供了重要借鉴。

三、Kryo 架构：从自主设计到半定制的转型（2015 年至今）

3.1 Kryo 架构的诞生背景与设计理念

Kryo 架构于 2015 年首次推出，作为 32 位 Krait 架构的 64 位继任者，最初在骁龙 820 SoC 中引入。与 Krait 架构不同，Kryo 架构的设计理念发生了重大转变 —— 从完全自主设计转向了​半定制 ARM 架构。这种转变反映了高通在面对日益激烈的市场竞争时，选择了更加务实的技术路线。

Kryo 架构是基于 ARMv8-A 指令集的 64 位 CPU，最初的 Kryo 核心（骁龙 820/821）是高通自主设计的，并非基于 ARM Cortex 设计。然而，从 Kryo 200 系列开始，高通转向了 ARM 的 "Built on ARM Cortex Technology (BOC)" 授权模式，采用半定制设计。这种设计模式允许高通在 ARM 公版架构的基础上进行定制优化，既保证了架构的成熟度，又能够实现差异化竞争。

3.2 Kryo 架构的代际演进

Kryo 架构经历了多个代际的演进，每个代际都代表着不同的技术特点和市场定位：

第一代 Kryo（2015 年）

• 代表产品：骁龙 820/821

• 核心配置：2×Kryo 性能核心 + 2×Kryo 效率核心

• 主频范围：

  • 骁龙 820：性能核心 2.15GHz，效率核心 1.59GHz

• 骁龙 821：性能核心 2.34GHz，效率核心 2.19GHz

• 工艺制程：14nm LPP（三星）

• 缓存配置：32KB L1 指令 + 32KB L1 数据缓存，性能簇 1MB L2 缓存，效率簇 512KB L2 缓存

• 技术特点：首款 64 位 Kryo 架构，采用自主设计，非基于 ARM Cortex

Kryo 200 系列（2016-2018 年）

Kryo 200 系列采用了 ARM 的 BOC 授权模式，基于 Cortex-A73（性能核心）和 Cortex-A53（效率核心）定制：

• ​Kryo 280（骁龙 835）：

  • 核心配置：4×Kryo 280（大小核同构）

• 主频：大核 2.45GHz，小核 1.9GHz

  • 工艺：10nm（三星第一代）

• 特点：相比初代 Kryo 整数指令性能提升，但浮点性能下降

• ​Kryo 260/265（骁龙 660/680 等）：

  • 核心配置：4×Kryo Gold + 4×Kryo Silver

• 主频：Kryo 260 Gold 最高 2.2GHz，Kryo 265 Gold 最高 2.4GHz

  • 工艺：14nm/6nm

• 特点：首次应用于中端处理器，实现了高端技术的下放

Kryo 300 系列（2017-2019 年）

Kryo 300 系列基于 Cortex-A75（性能核心）和 Cortex-A55（效率核心）：

• ​Kryo 385（骁龙 845/850）：

  • 核心配置：4×Kryo 385 Gold + 4×Kryo 385 Silver

• 主频：Gold 核心最高 2.8GHz

  • 工艺：10nm（三星第二代）

• 特点：主频提升至 2.8GHz，性能大幅提升

• ​Kryo 360（骁龙 710/712/670）：

  • 核心配置：2×Kryo 360 Gold + 6×Kryo 360 Silver

• 主频：Gold 核心最高 2.2GHz

  • 工艺：10nm

• 特点：首次在 7 系列采用 Kryo 架构

Kryo 400 系列（2018-2020 年）

Kryo 400 系列引入了革命性的​三丛集架构（1+3+4 设计），首次引入超级核心概念：

• ​Kryo 485（骁龙 855/855+/860）：

  • 核心配置：1×Prime 核心 + 3× 性能核心 + 4× 效率核心

• 主频：Prime 核心最高 2.84GHz，性能核心 2.42GHz

  • 工艺：7nm（台积电）

• 特点：首款三丛集架构，引入超级核心概念

• ​Kryo 460/470/475（骁龙 675/730 等）：

  • 核心配置：2×Gold + 6×Silver 或 6×Gold + 6×Silver

• 主频：Gold 核心最高 2.2-2.4GHz

  • 工艺：8nm

• 特点：多样化的核心配置满足不同市场需求

Kryo 500 系列（2019-2021 年）

Kryo 500 系列基于 ARMv9 架构，支持 64 位指令集：

• ​Kryo 585（骁龙 865/865+/870）：

  • 核心配置：1+3+4 三丛集

• 主频：最高 3.2GHz（870）

  • 工艺：7nm（台积电）

• 特点：基于 Cortex-A77，性能提升 20% 以上

Kryo 600 系列（2020 年至今）

Kryo 600 系列全面采用 ARMv9 架构，支持最新的指令集特性：

• ​Kryo 680（骁龙 888/888+）：

  • 核心配置：1×Cortex-X1 + 3×Cortex-A78 + 4×Cortex-A55

• 主频：X1 核心最高 3.0GHz

  • 工艺：5nm（三星）

• 特点：首款基于 Cortex-X1 的商用 CPU，AI 性能提升 20%

• ​Kryo 695（骁龙 778G/778G+）：

  • 核心配置：4×Cortex-A78 + 4×Cortex-A55

• 主频：最高 2.5GHz

  • 工艺：6nm（台积电）

• 特点：中端处理器采用高端架构，性价比突出

3.3 Kryo 架构的技术特点与市场影响

Kryo 架构的发展体现了高通在技术路线上的务实选择。从最初的完全自主设计到后来的半定制模式，这种转变既保证了产品的技术先进性，又降低了研发风险。特别是在引入三丛集架构和超级核心概念后，Kryo 架构在性能和能效平衡方面取得了显著进步。

在市场应用方面，Kryo 架构实现了从高端到低端的全面覆盖。从骁龙 8 系列的旗舰产品到骁龙 6 系列的中端产品，Kryo 架构的技术下放策略让更多用户享受到了先进技术带来的体验提升。同时，通过灵活的核心配置和工艺选择，高通能够针对不同市场需求推出差异化产品，这种策略在竞争激烈的移动处理器市场中取得了显著成功。

四、Oryon 架构：回归自主设计的新纪元（2024 年至今）

4.1 Oryon 架构的诞生与战略意义

Oryon 架构的诞生标志着高通在 CPU 设计领域的重大战略转变。该架构源于高通 2021 年对初创公司 NUVIA 的收购，NUVIA 由前苹果芯片架构师创立，这为高通带来了顶尖的 CPU 设计人才和技术积累。Oryon 架构虽然仍然基于 ARM 指令集（ARMv8.7-A 架构），但它是高通基于 ARM 授权自行设计的 CPU 核心，类似于苹果 M 系列芯片的实现路径。

2022 年 11 月 17 日，高通正式宣布 Oryon CPU 将取代 Kryo CPU，这一决定标志着高通真正拥有了自主设计的 CPU 架构。从技术发展历程来看，高通在 CPU 架构上经历了从自研 Kryo 到采用 ARM 公版架构，再回归自研的演变过程，这种螺旋式上升反映了公司技术实力的不断增强和战略选择的成熟。

4.2 三代 Oryon 架构的技术演进

第一代 Oryon（2024 年）

第一代 Oryon 架构首先在 PC 平台的骁龙 X Elite 中推出，随后应用于移动平台的骁龙 8 Elite：

• 应用平台：骁龙 X Elite（PC）、骁龙 8 Elite（移动）

• 核心配置：2×Prime 核心 + 6× 性能核心（移动平台）

• 主频：Prime 核心最高 4.32GHz

• 工艺制程：3nm（台积电）

• 技术特点：

  • 采用全新的微架构设计

• 引入性能核心和效率核心的差异化设计

  • 支持更高的主频和更好的能效比

• 首次在移动端实现 "2+6" 全大核设计

第二代 Oryon（2024 年底）

第二代 Oryon 架构在第一代基础上进行了全面优化：

• 应用平台：骁龙 8 Elite Gen 4

• 核心配置：2×Prime 核心 + 6× 性能核心

• 主频：Prime 核心最高 4.32GHz，性能核心 3.53GHz

• 工艺制程：3nm（台积电）

• 技术特点：

  • 优化了数据预取机制与缓存效率

• 多任务处理时延降低 30%

  • 引入新的数据预取器和时钟门控技术

• 性能核心采用更小的指令窗口和其他精简架构优化

第三代 Oryon（2025 年 9 月）

第三代 Oryon 架构代表了高通 CPU 设计的最新成果：

• 应用平台：第五代骁龙 8 至尊版（骁龙 8 Elite Gen 5）

• 核心配置：2×Prime 核心 + 6× 性能核心

• 主频：Prime 核心最高 4.6GHz，性能核心 3.62GHz

• 工艺制程：3nm（台积电第三代 N3P）

• 技术特点：

  • 单核性能提升 20%，多核性能提升 17%

• 响应速度提升 32%，能效提升 35%

  • GPU 性能提升 23%，功耗降低 20%

• 拥有 24MB 的超低延迟大缓存体系

  • 在分支预测、乱序执行和指令级并行方面显著改进

4.3 Oryon 架构的技术创新与突破

Oryon 架构在多个技术维度上实现了重大突破，这些创新使其成为当前移动处理器领域的性能标杆：

​架构设计创新：Oryon 架构采用了 "2+6" 全大核设计，摒弃了传统的大小核架构。这种设计理念认为，在现代移动应用中，大多数任务都需要较高的计算能力，传统的小核在很多场景下无法满足需求。通过配备两个超级内核（最高 4.6GHz）和六个性能内核（3.62GHz），Oryon 架构能够为各种应用提供充足的计算资源。

​微架构优化：与传统的 ARM 公版架构相比，Oryon 架构在分支预测、乱序执行和指令级并行方面都有了显著改进。这些改进不仅提升了性能，更重要的是提高了能效比。特别是在分支预测方面的优化，使得处理器能够更准确地预测程序流向，减少流水线气泡，提高指令执行效率。

​缓存系统升级：Oryon 架构配备了总共 24MB 的超低延迟大缓存体系，这在移动处理器中是前所未有的。大容量缓存能够减少对主存的访问次数，降低延迟，提高数据处理效率。特别是在运行大型应用和游戏时，大容量缓存的优势更加明显。

​制程工艺优势：第三代 Oryon 架构采用了台积电最新的 3nm N3P 工艺，相比上一代工艺在晶体管密度、功耗控制和性能提升方面都有了显著改进。这种先进的制程工艺为 Oryon 架构实现高性能和低功耗的平衡提供了硬件基础。

4.4 Oryon 架构的市场应用与前景

Oryon 架构的推出标志着高通在技术竞争中的重要转折点。从市场应用来看，该架构已经成功应用于多个重要产品系列：

​移动平台应用：Oryon 架构首先在骁龙 8 Elite 系列中应用，包括骁龙 8 Elite、骁龙 8 Elite Gen 4 和最新的第五代骁龙 8 至尊版。这些产品都定位为旗舰级别，代表了高通在移动处理器领域的最高技术水平。

​PC 平台拓展：Oryon 架构在 PC 平台的应用同样令人瞩目。骁龙 X 系列 PC 处理器全部采用 Oryon 架构，包括 12 核版的骁龙 X Elite、10 核版和 8 核版骁龙 X Plus，以及骁龙 X，充分覆盖了从顶级到入门级的 PC 市场需求。

​汽车与物联网领域：除了传统的移动和 PC 市场，Oryon 架构还被应用于汽车和物联网领域。在汽车领域，Snapdragon Ride Elite 平台采用了 Oryon CPU，为自动驾驶和智能座舱提供强大的计算能力。在物联网领域，高通跃龙 IQ-X 系列工业处理器也采用了 Oryon 架构，支持 8 至 12 个高性能内核的可扩展配置。

五、高通 CPU 架构的平台化战略

5.1 移动平台产品矩阵

高通在移动平台建立了完整的产品矩阵，覆盖了从旗舰到入门级的各个市场细分：

​骁龙 8 系列（旗舰级） ：

• 最新产品：第五代骁龙 8 至尊版（骁龙 8 Elite Gen 5）
• 核心架构：第三代 Oryon CPU
• 主要特点：全球最快的移动 SoC，AI 性能提升 37%
• 代表机型：小米 17 系列、iQOO 15 系列、一加 15 系列等

​骁龙 7 系列（高端级） ：

• 最新产品：第四代骁龙 7 移动平台
• 核心架构：基于 ARM 的 Kryo CPU
• 发布时间：2025 年 5 月
• 合作厂商：荣耀、vivo 率先采用

​骁龙 6 系列（中高端） ：

• 最新产品：骁龙 6 Gen 4
• 核心架构：1×Cortex-A720 + 3×Cortex-A720 + 4×Cortex-A520
• 工艺制程：首次采用台积电 4nm 工艺
• 发布时间：2025 年 2 月
• 技术特点：首次在 6 系列引入 ARMv9 架构，GPU 性能提升 29%

​骁龙 4 系列（中低端） ：

• 最新产品：骁龙 4s Gen 2
• 核心架构：双核 Cortex-A78 + 六核 Cortex-A55
• 主频：最高 2.0GHz
• 工艺制程：4nm
• 发布时间：2024 年 Q3
• 内存支持：LPDDR4X-2133

​骁龙 G 系列（游戏专用） ：

• 产品组合：第三代骁龙 G3、第二代骁龙 G2、第二代骁龙 G1
• 发布时间：2025 年 3 月
• 技术特点：专为手持游戏设备设计，第三代骁龙 G3 是首款支持虚幻引擎 5 全动态全局光照和反射系统 Lumen 的骁龙 G 系列平台

5.2 桌面与笔记本平台

高通在桌面和笔记本平台推出了革命性的骁龙计算平台，打破了 x86 架构的垄断：

​骁龙 X 系列（2023 年 10 月发布） ：

• 产品矩阵：

  • 骁龙 X2 Elite Extreme：18 核 CPU（最高 4.7GHz），专为超高端电脑设计

• 骁龙 X2 Elite：12 核 CPU（最高 4.7GHz）

  • 骁龙 X Elite：12 核 CPU（最高 4.3GHz），首款突破 4.0GHz 的 PC 处理器

• 骁龙 X Plus：10 核 / 8 核 CPU（最高 3.8GHz/3.4GHz）

  • 骁龙 X：8 核 CPU（最高 3.0GHz）

• 技术特点：

  • 全部采用 Oryon CPU 架构

• 集成 45TOPS NPU 算力

  • 支持 Windows 11 AI+ PC 体验

• 预计 2026 年采用骁龙 X 系列的 PC 将超过 100 款

​骁龙 8cx 系列（经典计算平台） ：

• 产品型号：骁龙 8cx Gen 3
• 应用场景：超薄无风扇笔记本电脑
• 技术特点：结合了智能手机的最佳特性与高端笔记本电脑的性能和功能
• 代表设备：Microsoft Surface Pro 9、联想 ThinkPad X13s、三星 Galaxy Book Go 5G 等

5.3 服务器与数据中心平台

高通在服务器市场的探索经历了从失败到重新出发的过程：

​Centriq 系列（2017-2019 年） ：

• 产品型号：Centriq 2400 系列（2460/2452/2440）

• 核心配置：48 核 / 46 核 / 40 核 Falkor 自研内核

• 主频：基础 2.2GHz，最高 2.6GHz

• 工艺制程：10nm（三星）

• 功耗：TDP 120W

• 发布时间：2017 年 8 月

• 技术特点：

  • 全球首款 10nm 服务器处理器

• 基于 ARMv8 架构的自研 Falkor 核心

  • L3 缓存总容量 60MB（12 个切片，每个 5MB）

• 价格：旗舰 2460 为 1995 美元（Intel 至强铂金 8180 的 1/5）

• 市场状况：2019 年项目取消

​重返数据中心（2025 年） ：

高通宣布重新进入数据中心 CPU 市场，首个项目是与沙特合作的 AI 云项目。新的战略将不再走传统服务器芯片路径，而是将移动端积累的低功耗、高能效 NPU 设计放大并移植到数据中心，专注于 AI 推理市场。

5.4 汽车与物联网平台

高通在汽车和物联网领域的布局体现了其技术平台化战略的全面性：

​Snapdragon Ride 汽车平台：

• 产品系列：

  • 第一代：Snapdragon Ride 8540

• 第二代：Snapdragon Ride 8650/8620（100+TOPS 到 200TOPS 算力）

  • 第三代：Snapdragon Ride Elite（支持 VLA 大模型部署）

• Snapdragon Ride Flex（8775，舱驾一体）

• 技术特点：

  • 支持从 L1/L2 到 L4/L5 级自动驾驶

• 可扩展的 ADAS 解决方案

  • 与宝马合作推出 Snapdragon Ride Pilot 系统

• 2025 年 IAA 展会上在宝马 iX3 首次亮相

​物联网与边缘计算平台：

• 产品系列：

  • QCS610（高端应用处理器）

• QCS410（中端应用处理器）

  • DragonBoard 410c（开发板，基于骁龙 410）

• 技术特点：

  • 专为边缘 AI 应用设计

• 支持视频编解码（QCS610：4K30，QCS410：1080P90）

  • 集成 ISP、机器学习、传感器处理和语音控制功能

• 基于 Linux 系统，支持多种操作系统

​工业级平台：

• 产品名称：高通跃龙 IQ-X 系列
• 发布时间：2025 年 11 月
• 核心配置：基于 4nm 工艺的 Oryon CPU，支持 8-12 个高性能内核
• AI 性能：最高 45 TOPS
• 应用场景：可编程逻辑控制器（PLC）、高级人机界面（HMI）、边缘控制器、面板式 PC 和箱式 PC

六、高通 CPU 架构的技术演进趋势与未来展望

6.1 制程工艺的持续进步

高通 CPU 架构的发展历程清晰地展现了制程工艺进步对性能提升的推动作用。从最初 Scorpion 架构的 65nm 工艺，到 Krait 架构的 28nm 工艺，再到 Kryo 架构的 14nm/10nm/7nm/5nm 工艺，以及最新 Oryon 架构的 3nm 工艺，每一代工艺节点的进步都带来了性能的显著提升和功耗的大幅降低。

​工艺演进时间表：

• 2008 年：65nm（Scorpion）
• 2012 年：28nm（Krait）
• 2016 年：14nm/10nm（Kryo 200 系列）
• 2018 年：7nm（Kryo 400 系列）
• 2020 年：5nm（Kryo 600 系列）
• 2024 年：3nm（Oryon）

特别值得注意的是，高通在工艺选择上经历了从三星到台积电的转变。骁龙 888/888 + 采用三星 5nm 工艺导致的功耗问题，促使高通在后续产品中全面转向台积电工艺。事实证明，台积电的先进工艺在功耗控制和良率方面确实具有明显优势，这也为 Oryon 架构的成功奠定了基础。

6.2 架构设计理念的革新

高通 CPU 架构的设计理念经历了多次重要转变，反映了技术发展趋势和市场需求的变化：

​从单核到多核：早期的 Scorpion 架构采用单核设计，随着应用复杂度的提升，Krait 架构引入了双核和四核设计，而 Kryo 架构更是发展到了八核甚至更多核心的配置。

​从同构到异构：Krait 架构采用了异步对称式多核（aSMP）设计，为后续的大小核架构奠定了基础。Kryo 架构进一步发展了异构设计理念，从简单的大小核到复杂的三丛集架构，实现了性能和能效的最佳平衡。

​从公版到自研：高通在架构设计上经历了 "自主设计→公版架构→自主设计" 的螺旋式发展。Oryon 架构的推出标志着高通技术实力的全面回归，通过收购 NUVIA 获得的技术积累，高通重新获得了 CPU 核心的自主设计能力。

6.3 性能与能效的平衡艺术

在移动处理器领域，性能与能效的平衡始终是核心挑战。高通在这方面的努力体现在多个技术维度：

​主频提升轨迹：

• Scorpion：最高 1GHz
• Krait：最高 2.7GHz
• Kryo 485：最高 2.84GHz
• Kryo 585：最高 3.2GHz
• Kryo 680：最高 3.0GHz
• Oryon Gen 3：最高 4.6GHz

从主频提升轨迹可以看出，高通在追求更高主频的同时，也在不断优化架构设计以提高每赫兹的性能。特别是 Oryon 架构通过微架构优化，在实现 4.6GHz 超高主频的同时，还实现了 35% 的能效提升，这是一个了不起的成就。

​功耗控制的进步：

• Krait 相比 Scorpion：功耗降低 65%
• 骁龙 8+ Gen 1 相比 8 Gen 1：功耗降低 15%
• Oryon Gen 3 相比前代：能效提升 35%

这些数据充分说明了高通在功耗控制方面的持续进步，特别是通过架构创新而非单纯依赖工艺进步来实现能效提升，这种技术路线更加可持续。

6.4 面向未来的技术方向

基于高通 CPU 架构的发展历程和当前技术趋势，可以预见未来的发展方向：

​AI 能力的深度集成：随着生成式 AI 的兴起，CPU 架构必须更好地支持 AI 工作负载。高通已经在这方面做出了重要布局，Oryon 架构与 Hexagon NPU 的协同工作，为终端侧 AI 提供了强大的硬件基础。未来，CPU 架构将更加注重与 AI 加速器的协同设计。

​更先进的制程工艺：随着台积电 3nm 工艺的成熟和 2nm 工艺的研发推进，高通将有机会采用更先进的制程技术。但更重要的是，如何在新制程上实现架构创新，充分发挥工艺优势。

​平台化战略的深化：高通已经成功将 CPU 架构应用于移动、PC、汽车、物联网等多个领域。未来，这种平台化战略将进一步深化，通过统一的架构设计实现不同平台间的技术共享和协同优化。

​软件生态的完善：硬件性能的提升需要软件生态的支持。高通在推动 Oryon 架构发展的同时，也在积极构建软件生态系统，包括编译器优化、性能调优工具、开发环境等，这些努力将确保硬件性能能够被充分发挥。

结语

高通 CPU 架构从 2005 年的 Scorpion 到 2025 年的 Oryon，走过了整整 20 年的发展历程。这 20 年不仅是技术不断进步的 20 年，更是移动计算产业从无到有、从弱到强的 20 年。从最初的单核 1GHz 处理器到如今的 8 核 4.6GHz 处理器，从简单的移动电话芯片到复杂的智能计算平台，高通 CPU 架构的演进见证了整个移动互联网时代的到来和发展。

​技术成就总结：

高通在 CPU 架构发展中取得了多项重要技术成就：

• 成功实现了从 32 位到 64 位架构的平稳过渡
• 率先在移动处理器中引入大小核架构和三丛集设计
• 通过工艺进步和架构优化实现了性能的持续提升
• 在功耗控制方面取得了革命性突破，能效比提升超过 10 倍
• 成功构建了覆盖多个应用领域的平台化产品体系

​对产业的影响：

高通 CPU 架构的发展对整个移动产业产生了深远影响：

• 推动了智能手机从功能机向智能机的转变
• 为移动互联网的普及提供了硬件基础
• 促进了移动应用生态的繁荣发展
• 带动了整个半导体产业链的技术进步
• 为 AI 在终端设备上的应用开辟了道路