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吊打麒麟990 5G及驍龍855+！聯發科5G SoC晶片天璣1000發布

2020-11-09

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11月26日，聯發科在深圳召開了主題為「豈止領先」的5G新品發布會，正式發布了旗下首款5G SoC晶片——天璣1000。

而「天璣」（Dimensity）也正是聯發科全新推出的針對高端旗艦機市場的品牌系列。

作為天璣系列的首款產品，在聯發科的傾力打造之下，天璣1000竟然一口氣拿下了十多個全球第一，成為了「全球最先進的旗艦級5G單晶片」，承載了聯發科殺入高端旗艦市場的決心與底氣。

值得一提的是，聯發科還在會上宣布，2019年協助客戶推出了超過400款4G手機，而未來4G晶片將全部升級12nm工藝。

一口氣拿下十多個全球第一

雖然現在市場上已經有了很多的5G手機，但是絕大多數都還是通過外掛5G基帶晶片的形式來實現的，並沒有與處理器集成在一起。

而這樣分離式的方案，一方面需要占用更多的主板空間，同時還需要額外的內存和電源管理等器件來配套，這也使得整個系統的功耗會很大。

相比之下，將5G基帶晶片集成到手機SoC當中的方案才是最具優勢的，不僅能夠減少手機內部的空間占用，同時功耗、成本都可以大幅降低。

目前已經發布的5G SoC晶片只有聯發科的天璣1000、華為的麒麟990 5G和三星的Exynos 980。

這其中，聯發科天璣1000應該是最早對外公布的。

早在今年5月的Computex期間，聯發科就率先聯合Arm公布了旗下首款集成5G基帶的5G SoC晶片（即天璣1000），當時公布的資料就顯示，這款晶片基於台積電7nm工藝，將會首發採用Arm最新的Cortex-A77 GPU內核和Mali G77 GPU內核，同時還支持SA/NAS雙模、雙載波技術，5G下載速率可以達到全球最快的4.7Gbps，拿下了多項全球第一。

而此次的發布會上，聯發科則首度揭示了天璣1000的更多細節，以及更多的「第一」。

下面我們一一來看：

1、全球首款支持5G雙載波聚合的5G單晶片

載波聚合（Carrier Aggregation，簡稱CA），是指通過將多個連續或非連續的載波（Component Carrier，簡稱CC）聚合成更大的帶寬，從而提高頻譜資源利用率，提升上下行速率，給用戶帶來更好的體驗。

載波聚合技術在4G時代就已經有了比較廣泛的應用，此前的4G+也正是通過載波聚合技術來實現的。

同樣，在5G時代，由於Sub-6GHz的頻譜資源也是比較有限的，所以通過載波聚合技術可以很好提升頻譜資源利用率，提升5G網絡的上下行速率。

據介紹，聯發科天璣1000是全球首款支持雙載波聚合的5G單晶片，而雙載波聚合，顧名思義就是支持將兩個100MHz的載波進行聚合，從而實現對於200MHz帶寬的利用。

而華為麒麟990 5G和三星Exynos 980則均不支持雙載波聚合。

聯發科表示，天璣1000的雙載波聚合技術可以使得5G終端的5G信號覆蓋提升30%，上下行速率將提升一倍。

值得一提的是，中國聯通和中國電信此前已經宣布在5G方面進行共建共享。

根據雙方達成的《5G網絡共建共享框架合作協議書》內容顯示，雙方將全國範圍內針對3.5GHz的200MHz 5G頻段（3400MHz-3600MHz）進行共建共享。

而這也意味著聯發科天璣1000的雙載波聚合技術將大有用武之地。

2、全球最快的5G單晶片：下行峰值速率可達4.7Gbps

得益於雙載波聚合技術的加持，使得聯發科天璣1000在Sub-6GHz網絡之下，5G的下行峰值速率可以高達4.7Gbps，上行峰值速率可達2.5Gbps，遠超華為、三星等競爭對手。

資料顯示，三星Exynos 980在Sub-6GHz頻段下，下行峰值速率只有2.55Gbps，上行峰值速率僅1.28Gbps。

而麒麟990 5G在Sub-6GHz頻段下的下行峰值速率為2.3Gbps，上行峰值速率僅1.25Gbps。

顯然，聯發科天璣1000確實是目前全球最快的5G單晶片，當然這有個前提，就是需要在雙載波聚合的情況下。

3、全球最省電的5G基帶

雖然天璣1000在5G傳輸速率上相比友商提升了一倍，但是天璣1000的5G基帶的功耗卻要遠低於競爭對手的5G基帶。

根據聯發科的數據顯示，在輕載荷下，天璣1000的5G基帶功耗相比旗艦A（應該是麒麟990 5G）要低19%，相比旗艦B（應該是驍龍X50）要低42%；而在重載荷下，天璣1000的5G基帶功耗要比旗艦A低21%，比旗艦B低49%。

4、全球首個支持5G+5G雙卡雙待

此前市面上有很多的採用外掛5G基帶方案的5G手機，由於其同時擁有SoC當中集成的4G基帶，以及外掛的5G基帶，這也使得這些手機都能夠支持4G網絡和5G網絡同時在線、雙卡雙待，但是並不能支持5G+5G的雙卡雙待。

即便是華為剛剛商用的集成了5G基帶的麒麟990 5G，似乎也並不支持5G+5G雙卡雙待。

而據聯發科介紹，天璣1000全球首次實現了對於5G+5G雙卡雙待的支持，既可以支持NSA+SA，也可支持SA+SA的組合。

那麼為何同樣是5G SoC，為何天璣1000可以支持5G+5G雙卡雙待，而其他競品不支持？對於這個問題，聯發科無線通信事業部行銷二處處長李俊男告訴芯智訊，「這牽涉到Modem的架構設計，需要在設計架構時就考慮到。

」

5、全球首款集成Wi-Fi 6的5G單晶片

去年10月， Wi-Fi聯盟公布了最新的網絡協議新標準Wi-Fi 6，它的標準代碼為802.11ax。

全新的WiFi6標準採用了新的1024QAM模式，同時它有多個信道，而且每個信道可以允許最多九個用戶，每個用戶所分配的子載波最多可以達到26個，也就意味著它具有更密集的子載波間隔。

在傳輸速率上，Wi-Fi 6比上一代Wi-Fi 5速度提高了接近四成，實際的速率可以達到1Gbps以上。

雖然目前市面上已經有一些旗艦機開始支持Wi-Fi 6，但是大多都是通過獨立的Wi-Fi晶片來實現的，比如三星S10系列、蘋果iPhone 11系列等。

而聯發科的天璣1000是全球首款集成Wi-Fi 6的5G單晶片。

根據聯發科公布的數據顯示，在下行峰值吞吐率上，天璣1000的Wi-Fi 6實測吞吐率達到1.2Gbps以上，相比友商的集成2×2 802.11ac的旗艦晶片提升了52%，功耗也降低了70%。

即便是相比同樣支持Wi-Fi 6的三星S10和iPhone 11，在相同的條件下（Wi-Fi 6@5GHz頻寬 80MHz），天璣1000的Wi-Fi 6吞吐率也要高出了30%以上。

6、全球最強的GNSS衛星定位導航系統

對於手機來說，衛星定位導航功能也是一項非常重要的功能，現在很多的司機導航也都直接使用的是手機導航。

而目前旗艦級的智慧型手機也紛紛在加強這方面的功能。

比如華為Mate30 pro就支持L1+L5雙頻定位，支持北斗導航/歐羅斯Glonas/ 歐洲伽利略（E1+E5a雙頻）/日本QZSS（L1+L5雙頻）等多個衛星導航系統。

而聯發科此次推出的天璣1000更是將手機導航的性能推向了新的高度。

不僅支持目前全球主流的衛星定位系統，同時還支持一些「非主流」的衛星定位系統，並且支持全方位的雙頻GNSS定位系統。

具體來說，天璣1000可支持中國北斗（L1:34，L5:18）、美國GPS(L1:32，L5:12)、歐洲伽利略（L1:22，L5:22）、印度IRNSS（L1:9，L5:7）、俄羅斯GLONASS（L1:24，L5:9）、日本QZSS（L1:4，L5:4）。

聯發科表示，天璣1000的全方位雙頻GNSS衛星定位系統能夠連接的定位衛星，相比旗艦A（應該是指麒麟990 5G）多25顆衛星、比旗艦B（應該是指驍龍855）多18顆衛星。

這也使得得天璣1000能夠在全球範圍內實現比競爭對手，更快速、更精準的定位。

此外，聯發科還在衛星導航的基礎上，全程加入了慣性導航定位，強化了天璣1000在高架、室內定位的能力，提供無縫的定位體驗。

7、全球首款基於Cortex-A77四核的晶片

早在今年5月的時候，聯發科就率先宣布其5G SoC將首發Arm最新的Cortex-A77 CPU內核，不過當時並未公布具體的核心數量。

今年9月，華為發布了麒麟990 5G，這款晶片採用了兩個2.86GHz Cortex-A76大核＋兩個2.36GHz Cortex-A76中核＋四個1.95GHz Cortex-A55小核的架構。

對於為何沒有採用最新的Cortex-A77 CPU內核的問題，華為消費者業務CEO余承東曾表示，Cortex-A77功耗太高，會對電池壽命及設備續航產生負面影響，麒麟990性能已超出用戶的需求！

余承東還進一步指出，雖然，Arm此前曾表示Cortex-A77在同等能耗的情況下，比Cortex-A76性能可提高約20%，不過華為在實驗及調查後發現情況並非像Arm說的那樣。

基於此前華為的方面的反饋，外界此前一直認為，聯發科即使採用Cortex-A77內核，可能也會採用兩個A77大核＋兩個A77中核+四個A55小核的組合，或者是兩個A77大核+6個A55小核的組合。

需要補充的是，麒麟990 5G採用的是台積電7nm EUV工藝，相比天璣1000的7nm工藝要更有優勢一些。

不過令人意外的是，此次天璣1000直接採用了四顆Cortex-A77大核＋四顆Cortex-A55的配置，並且四顆Cortex-A77大核的主頻也都上到了2.6GHz。

而根據此前Arm公布的數據，Cortex-A77相比之前的Cortex-A76性能提升了20%。

這也說明，聯發科在7nm工藝下解決了四個Cortex-A77大核的功耗問題。

8、CPU多核跑分全球第一

那麼在四個Cortex-A77大核的加持之下，聯發科的天璣1000的CPU性能到底如何呢？

根據聯發科公布的數據顯示，在GeekBench V4.2單核跑分測試下，天璣1000的得分略低於旗艦A（麒麟990 5G），但是要大幅高於旗艦B（驍龍855）及旗艦B+（驍龍855+）。

需要指出的是，天璣1000的Cortex-A77的主頻為2.6GHz，低於華為麒麟990 5G的Cortex-A76大核的2.86GHz主頻，而這也是使得天璣1000單核跑分略低的關鍵。

不過，在CPU多核跑分上，聯發科憑藉四核Cortex-A77與麒麟990 5G拉開了差距。

根據聯發科公布的數據顯示，在GeekBench V4.2單核跑分測試下，天璣1000的得分達到13136分，而麒麟990 5G只有12359分，驍龍855+則只有11186分。

而為了展現天璣1000的CPU性能，聯發科還對比了天璣1000與麒麟990 5G和驍龍855＋在眾多應用冷啟動速度上的對比。

（APP冷啟動的速度的快慢，可以在一定程度上反應CPU的性能）

結果顯示，天璣1000在各項應用的冷啟動時間上均優於競品。

9、全球首發Mali-G77 GPU，性能第一

雖然，在今年5月的時候，聯發科就率先攜手Arm紙面上宣布將首發Arm最新的Mali-G77 GPU內核。

但是，我們都知道聯發科的處理器在圖形處理方面一項是相對較弱的，即便用最新的GPU內核，但是如果核心數較少，依然還是提升有限，所以外界對於其實際的GPU性能並不抱有太高的期望。

即便是之前發布的專門針對手游市場的Helio G90，其GPU雖然是採用了上代的旗艦Mail-G76，但是核心數量只有4個，相比麒麟990 5G的16核Mali-G76可是要差上了一大截。

不過，此次天璣1000在GPU的核心數配置上，確實有些令人意外，竟然採用了9個Mali-G77的GPU核心，雖然相比華為十幾個GPU的核心數量還是要少不少，但是對於聯發科來說這可能是其有史以來SoC當中的GPU核心數量之最了！

根據Arm公布的數據，與上一代的Mali-G76 GPU相比，Mali-G77具有近40%的性能提升。

同時Mali-G77還在關鍵的微構架上進行強化，包括引擎、texture pipes和load store caches，並將功耗效率以及性能密度均提升了30%。

也就是說，Mali G77在能耗上是要比Mali G76更低的，在同等功耗下，Mali G77的性能將會提升30%。

那麼得益於9個Mali-G77的GPU核心的加持，天璣1000的GPU性能表現如何呢？

根據GFBench曼哈頓3.0/3.1測試結果顯示，天璣1000的GPU得分均優於麒麟990 5G和驍龍855＋。

此外聯發科還測試了天璣1000與競品在高幀率大型遊戲中的表現。

由於目前很多遊戲只支持到滿幀60幀，而多數的旗艦晶片都能夠跑到60幀。

不過，也有一些遊戲可以支持更高的幀率，比如《和平精英》可以支持到90幀，《QQ飛車》可以支持到最高120幀，這就能夠體現出GPU的差距了。

根據聯發科公布的數據顯示，在《和平精英》90幀模式下，天璣1000可以跑到89.5幀，麒麟990 5G則不支持，驍龍855+可以跑到88.8幀。

而在《QQ飛車》120幀模式下，天璣1000可以跑到滿幀，麒麟990 5G不支持，驍龍855+可以跑到118.5幀。

顯然，從實際的跑分和遊戲幀率數據上來看，天璣1000的GPU性能確實已經達到了頂級的水平。

不過，這裡有個小的疑問，天璣1000採用了9個Mali-G77的核心，按照Arm官方的Mali-G77相比Mali-G76性能提升40%的說法，那麼9個Mali-G77的核心的性能應該相當於12.6個Mali-G76核心，但是為何實際測試出來的數據要高於麒麟990 5G的16核心Mali-G76呢？

對此，聯發科方面給出的解釋是，這是由於雙方在GPU頻率和優化上的差距造成的。

另外，聯發科還表示，Arm也有持續對於新的Mali-G77內核進行優化。

10、綜合性能全球第一

前面介紹到，聯發科天璣雖然在CPU單核性能上略低於麒麟990 5G，但是在多核性能和GPU性能上均優於麒麟990 5G和驍龍855＋。

那麼天璣1000的整體性能又與後兩者有多大領先優勢呢？

聯發科採用了目前國內常用的安兔兔跑分來進行對比（Antutu V8版本），結果顯示，天璣1000的安兔兔跑分突破了510000分，達到了511363分，遠高於麒麟990 5G最高的446804分和高通驍龍855＋最高的481927分。

11、AI性能全球第一

早在2018年的CES展會期間，聯發科就正式推出了NeuroPilot 人工智慧平台。

這個平台通過整合聯發科的SoC當中的CPU、GPU、APU（AI處理器：Artificial intelligence Processing Unit）及軟體（如NeuroPilot SDK），來形成一個完整的人工智慧解決方案。

也就是說，CPU、GPU、APU都會參與到人工智慧運算當中。

當時，聯發科就退出了APU 1.0，但是實際上這個APU並不等於NPU。

它既可以是一顆DSP，也可以是兩顆DSP，也可以是NPU，或者是其他的組合，更具有靈活性。

然後通過NeuroPilot 人工智慧平台來對CPU、GPU、APU進行統一調配。

而資料顯示，此前Helio P60當中的APU 1.0，實際是基於聯發科此前的VPU模塊的升級。

2018年12月，聯發科發布了了Helio P90，這一次其APU已經升級為了新的APU 2.0，並且首次在其中加入了自研的NPU內核。

當時，聯發科也憑藉其APU 2.0成功將Helio P90送上了蘇黎世理工學院的AI Benchmark第一名的寶座。

而今天聯發科發布的天璣1000同樣也採用全新的APU架構，即APU 3.0，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。

據聯發科介紹，採用這樣的大小微核的架構，主要是為了更好的應對不同的AI能力的需求，同時降低功耗。

特別需要指出的是，其中的那個微小核功耗極低，並且一直是處於「在線狀態」，主要作用是進行人臉偵測，提升拍照時對於人臉的捕捉。

在APU 3.0的具體性能方面，聯發科表示，其達到之前APU 2.0的性能的2.5倍，同時能效提升了40%。

憑藉APU 3.0帶來的AI性能上的提升，聯發科天璣1000也成功登上了蘇黎世理工學院的AI Benchmark第一名的寶座。

根據AI Benchmark的測試成績顯示，天璣1000的得分高達56158分，相比排名第二的華為麒麟990 5G的52403分高出了7%，相比驍龍855＋更是高出了約128%。

另外，在其他的AI相關測試當中，天璣1000相比麒麟990 5G和驍龍855＋都有很大的提升。

加碼拍照體驗：首次引入5核ISP

目前手機拍攝功能已經是各大手機廠商以及消費者極為重視的一項核心功能，同時也成為了手機晶片廠商競爭的焦點。

在此前的Helio P90上，聯發科就加強了對於拍照的支持，採用了三核的ISP，可同時開啟三核心ISP，支持三焦端光學變焦無縫切換，強化了對於後置多攝的支持。

而此次的天璣1000則進一步提升到了5核的ISP，可以以每秒24幀（FSP）的速度支持8000萬像素傳感器和多攝像頭組合，例如3200萬+1600萬像素雙攝。

再結合最新的APU 3.0，以及之前的ISP-AI引擎，形成了新的AI-Camera架構，對於拍照性能帶來更強的提升。

具體來說，APU3.0可支持先進的AI相機功能，包括自動對焦、自動曝光、自動白平衡、降噪、高動態範圍HDR以及AI臉部識別，並且全球首個支持多幀曝光的4K HDR視頻。

據介紹，很多手機拍照提升照片質量，通常是先做多張降噪合成後，再做HDR，或者先做多張HDR合成，再做降噪，這樣會丟失很多的細節。

而天璣1000可同時支持多張降噪和多張HDR，然後合成，可以得到最佳畫質的照片。

▲天璣1000與iPhone 11 Pro降噪+HDR拍照效果對比

▲天璣1000支持AI智慧快門，可以偵測重點區域移動速度，可對快速運動物體進行精準的抓拍。

▲天璣1000支持AI智慧白平衡，可還原更真實的色彩

▲天璣1000還支持零延時景深引擎，可以對運動中的物體/人像進行實時的景深和背景虛化。

此外天璣1000強勁的多媒體性能，也帶來了強大的圖像和視頻處理能力，支持高達120Hz的 FHD+ 顯示和90Hz的2K+ 顯示。

同時，它是還是全球第一個支持4K解析度下60幀谷歌AV1格式的移動平台，將視頻流體驗提升到更高標準。

引入HyperEngine 2.0，強化遊戲體驗

除了拍照性能及體驗之外，目前手機的遊戲性能及體驗也已經是用戶非常關心的關鍵賣點。

得益於性能強大的4核A77＋四核A55 CPU，以及9核G77 GPU的加持，使得天璣1000在遊戲性能上已經達到了旗艦級的水準。

不過，性能強大並不代表體驗最優，因為這其中還會涉及到很多方面的優化。

對此，聯發科將此前針對遊戲手機推出的Helio G90所搭載的晶片級遊戲優化引擎技術HyperEngine引入到了天璣1000，並且進一步升級到了最新的HyperEngine 2.0版本。

據介紹，HyperEngine 2.0在上一代的基礎上進一步強化了網絡優化引擎、智能負載調控引擎、操控優化引擎和畫質優化引擎。

具體來說，在網絡優化方面，天璣1000實現了最多種類情況下的5G來電不斷網體驗，並且是低延遲零干擾的。

此外，聯發科的智能網絡框架還在之前的智能雙路Wi-Fi並發（可同時連接單個路由的2.4GHz/5GHz雙頻段WiFi，或者兩個路由，當WiFi網絡連接不佳時，智能並發WiFi/LTE，反應速度低至13毫秒）的基礎設上，整合了4G/5G網絡特性，可以依據所在環節狀況進行多路並發。

智能負載調控引擎主要負責管理CPU/GPU資源，可根據遊戲場景需求進行分析，智能調節CPU/GPU的頻率和遊戲幀率，讓遊戲更平滑流暢，同時也可以降低功耗，讓遊戲電力更持久。

在天璣1000上，聯發科進一步強化了快速啟動及滿幀低抖動上的表現。

以《QQ飛車》120幀模式測試為例，聯發科的智能負載調控引擎可以使得天璣1000實現低抖動滿幀體驗，相比之下，驍龍855+雖然也能達到滿幀，但是並不穩定，抖動幅度比較大，這也將直接影響遊戲體驗。

另外，在智能負載調控引擎的優化下，天璣1000針對主流的大型手游的冷啟動速度相比驍龍855＋都有了4-25%的提升。

通常，我們對於手機遊戲的操控，首先需要通過觸控面板然後到晶片，經過晶片對數據處理之後，然後才會反饋到實際的畫面顯示上來，而在這個過程當中，多個環節都會存在著延遲。

而聯發科操控優化引擎，則進一步將整個環節的延遲控制在了30ms，提升遊戲的操控體驗。

並且支持240Hz的觸控以及120FPS的螢幕。

特別值得一提的是，聯發科新的操控優化引擎還加入了對於遊戲音頻通過無線傳輸的延遲的優化。

對於遊戲愛好者來說，目前基本上都是通過有線耳機，或者外放的揚聲器來聽取遊戲當中的音頻，因為有線耳機或者直接外放的延遲較低，體驗較好。

但是這也會帶來一些問題，比耳機線的纏繞、外放對於他人的影響等等。

而且隨著TWS藍牙無線耳機的興起，通過無線藍牙耳機來體驗遊戲音頻的用戶也越來越多。

但是目前無線藍牙耳機在傳輸上仍存在著較大的延遲，特別是在高幀率的遊戲當中，可能會出現畫面與聲音不同步的情況。

此次，聯發科的操控優化引擎，進一步將天璣1000的無線音頻傳輸延遲降低到了110ms，相比驍龍855的180ms的延遲有了大幅的優化。

雖然110ms的延遲可能還不夠，因為人能夠分別的延遲在100ms，不過這個表現已經是很不錯了。

在畫質優化引擎方面，天璣1000引入了針對電視S900晶片所搭配聯發科技自研的MiraVision PQ技術，可針對不同場景進行識別，並就相應場景調校色彩飽和度、亮度、銳利度、動態向量補償及智能降噪，大幅提升遊戲畫質，讓畫面更逼真生動，增加遊戲沉浸感。

此外，在天璣1000上，聯發科的畫質優化引擎還首度加入了導演視角模式的優化，需要與遊戲廠商進行合作。

聯發科表示，Cortex-A77＋Mali G77為天璣1000帶來了強悍的遊戲性能，而HyperEngine 2.0則為天璣1000帶來了頂級的遊戲體驗。

天璣1000將是最強的5G遊戲平台。

小結：

從上面的介紹，我們可以看到天璣1000這款晶片，在眾多硬體的規格參數、實際性能上都達到了旗艦水平，拿下了十多個第一，同時在還在用戶關注的拍照、遊戲體驗上做了非常多的優化。

相對於聯發科以往推出的「旗艦」晶片來說，天璣1000可以說是一款最不像聯發科風格「旗艦」晶片的真旗艦晶片。

而聯發科在昨天的閉門會議以及今天的正式發布會活動活動上都多次強調，天璣1000是一款針對旗艦機市場的晶片。

雖然過去聯發科數次衝擊高端市場遭遇了挫折，但這並不意味著高端旗艦機市場對聯發科關上了大門。

目前智慧型手機市場競爭已經越來越激烈，手機廠商可選擇的高端旗艦機晶片越來越少的情況下（主要就高通驍龍800系列）。

雖然之前有少數手機品牌開始自己來做晶片，但是這顯然並不是一件容易的事，比如小米就遭遇了挫折。

特別是隨著5G時代的到來，可選的5G晶片更少的情況下，這也給包括聯發科在內的僅存的5G手機晶片廠商帶來了新的機會。

那麼聯發科天璣1000將會得哪些手機品牌的支持，哪些會推出基於天璣1000的旗艦機呢？
在今天聯發科的發布會上，OPPO、vivo、小米、華為的高管都通過視頻表達了對於聯發科天璣1000的看好。

特別是OPPO副總裁尹文廣在視頻當中還提到，OPPO有參與到聯發科天璣1000產品端的定製當中。

這似乎也意味著，OPPO有可能在後續推出基於天璣1000的旗艦機。