Obsah
- Prehľad špecifikácií
- Dizajn CPU s tromi klastrami ide do hlavného prúdu
- Hranie zasiahne ďalšie zariadenie
- Vylepšenia AI
- Ktorý je najrýchlejší?
- Počúvajte Garyho Simsa o rozdieloch v podcaste
Traja hlavní dizajnéri mobilných telefónov SoC teraz podrobne rozobrali svoje návrhy novej generácie, ktoré budú poháňať smartfóny v priebehu celého roku 2019. Spoločnosť Huawei bola prvá s modelom Kirin 980, ktorá už poháňa sériu Huawei Mate 20. Samsung nasledoval a oznámil svoj Exynos 9820. Teraz spoločnosť Qualcomm práve oznámila model Snapdragon 855.
Ako obvykle, v oddelení CPU aj GPU je k dispozícii výber zlepšení výkonu. Neustále sa zameriava aj na možnosti spracovania AI a rýchlejšiu konektivitu 4G LTE, zatiaľ však na trhu ešte nie je k dispozícii 5G čip. Ak uvažujete o drahom nákupe smartfónov budúci rok, tu je všetko, čo potrebujete vedieť o čipových sadách, ktoré ich budú poháňať.
Prehľad špecifikácií
Všetky tieto vysoko výkonné čipy sa vo všetkých smerujú k novším technológiám. Existujú najnovšie návrhy procesorov Arm a custom, novšie komponenty GPU, vylepšené kremíkové strojové učenie a rýchlejšie LTE modemy. Spoločnosti Samsung a Qualcomm sú v tejto oblasti na čele odvetvia s čipmi 2TEb / s LTE, ktoré využívajú technológie agregácie hromadných nosičov, ktoré by mali ponúkať vylepšenia konektivity na hrane buniek av hustých oblastiach nad Kirin 980. Podpora multimediálnych služieb sa naďalej posúva ďalej, a to s HDR a dokonca aj s obsahom 8 kB. podpora, ktorá sa objavuje v čipoch Exynos aj Snapdragon, a hardvérová podpora kodekov H.265 a VP9 pre lepšiu účinnosť.
Pozoruhodné je, že 5G modemy chýbajú vo všetkých troch z týchto čipov nasledujúcej generácie, čo by sa mohlo javiť ako zvláštne, pretože niektorí operátori a výrobcovia v roku 2019 vyrábajú 5G. Všetky tri čipy však podporujú 5G prostredníctvom externých modemov, čo z neho robí voliteľná výbava pre tie zariadenia, ktoré zavádzajú podporu čoskoro.
Huawei a Qualcomm sú teraz na TSMC 7nm, zatiaľ čo spoločnosť Samsung zaostáva za vlastným 8nm procesom.
O preteky do 7nm sa urobilo oveľa viac rozruchu. Huawei to urobil kľúčovou súčasťou svojho oznámenia o Kirine 980, ktoré prinútilo spoločnosť Qualcomm konštatovať, že bude stavať svoj čip novej generácie aj na 7nm procese TSMC. Mobilný priemysel sa už v oblasti energetickej účinnosti a menších silikónových stôp rýchlo pohybuje od 10 nm. Pre nás spotrebiteľov by čipy s dĺžkou 7nm znamenali dlhšiu výdrž batérie a zariadenia s vyššou výkonnosťou.
Použitie interného 8nm uzla spoločnosti Samsung naznačuje, že jej vlastná 7nm technológia nie je celkom pripravená na hromadnú výrobu. Spoločnosť Samsung očakáva medzi svojimi 10nm a 8nm procesmi mierne zvýšenie spotreby energie o 10 percent. Medzitým sa TSMC môže pochváliť 30 až 40 percentným vylepšením vlastným posunom z 10 na 7 nm - jednoznačne oveľa lepšie, ak je presné. Konečnú spotrebu energie budú samozrejme určovať ďalšie faktory, ale čip spoločnosti Samsung by tu mohol byť mierne znevýhodnený.
Dizajn CPU s tromi klastrami ide do hlavného prúdu
Dizajn CPU procesorov Smartphone SoC je v súčasnosti zaujímavejší a rozmanitejší, ako tomu bolo v minulosti. Dnešné oktávové jadro sa snaží o inovatívne a efektívnejšie návrhy klastrov pozostávajúce z rozmanitejších a silne prispôsobených jadier procesorov ako kedykoľvek predtým. big.LITTLE ustúpil veľkému, strednému, malému rozmeru, s Cortex-A76, A75, A55 a Samsung naďalej vrhá do mixu veľmi vlastný dizajn.
Klastre procesorov 2 + 2 + 4 so zdieľanou vyrovnávacou pamäťou L3 sú základom dizajnu spoločnosti Huawei a spoločnosti Samsung. Tento prechod od dizajnu 4 + 4 k trojklastu je optimálnejší pre udržanie špičkového výkonu vo forme smartfónu a mal by tiež zlepšovať energetickú účinnosť. Model Snapdragon 855 posunie túto filozofiu o krok ďalej s návrhom CPU 1 + 3 + 4.„Hlavné“ jadro modelu Snapdragon 855 sa môže pochváliť dvojnásobkom medzipamäte L2 a vyššou rýchlosťou hodín ako tri ďalšie veľké jadrá, čo z neho robí ťažký zdvíhač, keď sa vyžaduje špičkový výkon jedného vlákna.
Huawei a Samsung sa rozhodli pre 2 + 2 + 4 návrhy CPU, zatiaľ čo Qualcomm odišiel pre 1 + 3 + 4. Všetky tri sa zameriavajú na vyššiu a udržateľnejšiu výkonnosť.
Zatiaľ čo Qualcomm a Huawei sa držia jadier Cortex-A76 vo veľkých a stredných častiach, spoločnosť Samsung sa rozhodla pre staršie Cortex-A75, ktoré pravdepodobne ušetria na veľkosti kremíka a potenciálne sa zahrievajú. Pomôže to vytvoriť pre vlastné jadrá procesora gargantuan a tiež to umožní niektoré ďalšie jadrá GPU v porovnaní s Kirin. Spoločnosť Samsung implementovala svoj vlastný systém riadenia klastrov typu DynamIQ, pretože spoločnosť Arm neudeľuje licenciu na svoju zdieľanú technológiu DynamIQ na použitie s vlastnými základnými návrhmi, takže sa musíme dočkať, ako všetky tieto návrhy zvládnu plánovanie úloh.
Ďalšou veľkou otázkou pre túto nadchádzajúcu generáciu je to, či je dizajn CPU CPU štvrtej generácie spoločnosti Samsung výkonnejší a energeticky úspornejší ako Arm Cortex-A76, ktorý tvorí základ modelu Kirin 980 a je vylepšený v modeli Snapdragon 855. Tretia generácia M3 jadro nebolo tak dobré, ako vylepšený Cortex-A75 spoločnosti Qualcomm v zariadení Snapdragon 845 v oboch ohľadoch, a vlastné 20-percentné zvýšenie výkonu a 40-percentné projekcie účinnosti spoločnosti Samsung nemusia stačiť na vyrovnanie rovnakých podmienok.
Medzitým sme už videli, že model Kirin 980 vyniká vynikajúcimi výkonmi jedno- a viacjadrových procesorov, ktoré pevne prevyšujú produkty poslednej generácie. S modelom Snapdragon 855 sú niektoré zásadné rozdiely v dizajne, ale potenciál modelu Cortex-A76 určite vyzerá pôsobivo.
Hranie zasiahne ďalšie zariadenie
Keďže mobilné hry naďalej získavajú hlavnú časť globálneho trhu, v tomto poslednom kole vysoko výkonných SoC sa nachádzajú dobré správy. Oba modely Samsung Exynos 9820 a Kirin 980 používajú najnovšiu GPU Arm Mali-G76, ktorá zvýši výkonnosť hry o zásadný stupeň.
Zatiaľ čo Kirin 980 používa 10-jadrovú konfiguráciu, čo je zhruba ekvivalent k 20-jadrovej Mali-G72, Exynos 9820 ponúka extra výkon s implementáciou 12-jadrovej Mali-G76. Čipová súprava spoločnosti Samsung by mala byť pre hráčov lepšou výkonnosťou a nižšie uvedené kritériá tiež naznačujú, že je tomu tak v prípade určitého rozpätia.
Táto implementácia tiež uzatvára medzeru s grafikou Adreno súčasnej generácie. Naše hands-on s Kirin 980 potvrdzuje, že herný výkon v Ballpark súčasných telefónov Snapdragon 845, niekedy mierne dopredu, niekedy pozadu, ale nikdy sa odtrhnúť. Snapdragon 855 sľubuje pridať ďalších 20 percent oproti súčasnej generácii, ktorá udržuje nos predovšetkým v prednej časti po celý rok 2019. Hoci konfigurácia Mali-G76 MP12 vo vnútri modelu Exynos 9820 dáva modelu Snapdragon 855 veľmi blízko beh za svoje peniaze.
Stručne povedané, telefóny Snapdragon 855 ponúkajú tento rok najlepší herný výkon, po ktorom nasledujú modely Exynos 9820 a Kirin 980. Aj keď všetky tieto SoC budú dosť rýchle na to, aby ste si mohli zaistiť slušný zážitok vo väčšine mobilných telefónov vyššej kategórie.
Vylepšenia AI
Strojové učenie alebo AI, ako to niektorí ľudia nazývajú, tiež zaznamenalo výrazné zvýšenie výkonu vo všetkých týchto SoC. Spoločnosť Samsung prvýkrát podporuje vyhradený hardvér pre strojové učenie vo svojom SoC s jednotkou neurónového spracovania (NPU), ktorá ponúka až 7-násobné zvýšenie výkonu v porovnaní s modelom Exynos 9810. Huawei zdvojnásobil kremík NPU vo vnútri Kirin 980, čo určite rozširuje už tak pôsobivé schopnosti spoločnosti AI.
Snapdragon spoločnosti Qualcomm už dlho podporuje úlohy strojového učenia prostredníctvom heterogénnej zmesi CPU, GPU a DSP, a nie pomocou špecifického hardvéru strojového učenia. Jeho DSP je navrhnutý pre rýchlu matematiku a priniesol rozšírenia pre konkrétne operácie, ale nikdy nebol špecializovaným dizajnom strojového učenia.
Matematika tensor matice s hromadnou maticou je teraz podporovaná hardvérom vo všetkých troch týchto vlajkových lodiach.
Zdá sa, že táto generácia, Qualcomm, sa usadila na type ďalšieho hardvéru, ktorý chce zvýšiť výkon strojového učenia. Zavedenie procesora Tensor pre model Hexagon 960 by malo skutočne pomôcť zrýchliť výkon zariadenia Snapdragon 855 v mnohých aplikáciách.
Meranie výkonnosti AI je notoricky zložité, pretože do veľkej miery závisí od typu algoritmov, ktoré používate, od použitého typu údajov a od konkrétnych schopností čipu. Zdá sa, že priemysel sa usadil na bodovom produkte, hromadná matica sa hromadila / hromadila ako najbežnejší prípad zrýchlenia a všetky tri čipy ponúkajú veľký nárast výkonu a energetickej účinnosti pre tento typ aplikácie.
Pre spotrebiteľov to znamená rýchlejšie a efektívnejšie rozpoznávanie tváre a predmetov z batérie, prepis hlasu v zariadení, vynikajúce spracovanie obrazu a ďalšie aplikácie „AI“.
Ktorý je najrýchlejší?
So zariadeniami, ktoré boli konečne v našich rukách, sme sa mohli pozrieť o rozdieloch vo výkone medzi modelmi Snapdragon 855, Exynos 9820 a Kirin 980 o niečo bližšie.
Procesor múdry, Snapdragon 855 tlačí výkonovú obálku zaujímavými novými spôsobmi, vďaka svojmu jedinečnému nastaveniu jadra CPU a mierne vyššej rýchlosti hodín. Berie to, čo už Huawei dosiahol s Kirin 980, a posúva túto myšlienku ešte ďalej. Je to však najzaujímavejší čip na prednej strane procesora. Štvrtá generácia vlastného CPU procesora spoločnosti poskytuje výrazne viac chrumkania v porovnaní s návrhmi založenými na Cortex-A76, ktoré sa nachádzajú v modeloch Snapdragon 855 a Kirin 980.
Vďaka použitiu dvoch menších jadier Cortex-A75 na viacúčelové úlohy však čipová sada neudržiava krok so snímačom Snapdragon 855 vo viacjadrových pracovných za aženiach. Kirin 980 však stále prichádza hneď za Exynos od spoločnosti Samsung, a to z dôvodu nižšej celkovej rýchlosti hodín ako jeho konkurenčné čipy. Vlajková loď spoločnosti Huawei SoC je stále veľmi drzá, ale výdrž batérie bola jednoznačne vyššou prioritou ako prvotný výkon. To isté sa nedá povedať o hladných a úprimne povedaných obrovských jadrách procesorov spoločnosti Samsung.
Ako sme už diskutovali predtým, grafický čip Adreno 640 od Snapdragon 855 sa balí v najväčšom množstve GPU zo všetkých týchto čipov. GPU letí okolo častí Arm Mali-G76 vo svojich súperoch so značnou rezervou v 3DMark a vyhrá aj väčšinu testov GFXBench (o niečo viac v tom momente). Nanešťastie pre Huawei, 10 základných implementácií Mali-G76 Kirin 980 zaostáva za svojimi súpermi a výsledkom bude pomalšia snímková frekvencia v titulkoch pre krvácajúce hrany. Jeho výkon klesá niekde okolo minuloročných vlajkových lodí Exynos a Snapdragon. Toto nie je pomalé, ale nebude ponúkať výkonnosť pri krvácaní.
Pred zatvorením sa prenosné časti Exynos Galaxy S10 stali zreteľne horúcimi ako konkurencia pri testovaní, takže sme na čipoch vykonali aj testy udržateľného výkonu. Výsledky nie sú skvelým čítaním pre model Exynos 9820, pretože jednoznačne obmedzuje výkon skôr ako jeho konkurenti. Takže aj keď model Exynos Mali-G76 MP12 dá v teste Adreno 640 beh za rýchly test, model Snapdragon 855 bude ponúkať oveľa lepší výkon udržaný počas mierneho hrania.
Trvá približne len 9 minút, kým výkon prístroja Exynos 9820 zníži výkon asi o 16 percent. Model Kirin 980 spoločnosti Huawei s menšou konfiguráciou Mali-G76 MP10 si udržuje výkon približne 15 minút. Medzitým dokáže Qualcomm Snapdragon 855 udržať v tomto meradle vysoko konzistentný výkon približne 19 minút. Exynos 9820 tu vidí druhé zníženie výkonu. V percentuálnom vyjadrení Snapdragon 855 škrtí späť na maximum 31 percent svojej výkonnosti, s priemerným poklesom o 27 percent. Naproti tomu sa Exynos 9820 vzdá až 46 percent, s priemerným poklesom o 37 percent. Čip spoločnosti Samsung je príliš horúci na to, aby si udržal svoj maximálny výkonový potenciál.
Čo sa týka vlastností, Qualcomm hodí do svojho SoC toľko výhod, koľko by ste si mohli želať. Super rýchla podpora LTE, podpora 5G, ak ju chcete, rýchle nabíjanie, nie som úplne presvedčená, že podpora videa 8 kB je naozaj všetko, čo smartfóny budú čoskoro potrebovať, ale máme aj vyššie snímkové frekvencie pre nižšie rozlíšenie, čo je skvelé. Exynos od spoločnosti Samsung obsahuje podobnú škálu funkcií a rýchly horúci LTE modem. Model Kirin 980 vás tiež veľmi dobre pokrýva a všetky podporujú 5G modemy pre špičkové smartphony 2019.
READ: Najlepšie procesory smartfónov strednej triedy z roku 2019
Pre hráčov je grafické jadro Qualcomm Adreno 640 v popredí. Pre väčšinu aplikácií je Arm Mali-G76 dosť rýchly, ale tí, ktorí hľadajú extrémny výkon, môžu si budúci rok zvoliť mobilný telefón typu Snapdragon.
Celkovo vyzerajú všetky tieto čipy veľmi pôsobivo a budú tlačiť na výkon, a čo je dôležitejšie, energetická účinnosť sa zvýši o ďalšiu úroveň. Prechod na 7nm alebo 8nm v prípade Samsungu je dobrou správou pre výdrž batérie, ak nič iné. Ďalej vstupujeme do éry jedinečných a zaujímavých návrhov CPU klastrov a schopností strojového učenia. Technológia Smartphone SoC pokračuje v pôsobivej inovácii.
