Obsah
- HiSilicon Kirin 990 specifikace
- První integrovaný 5G SoC od Huawei
- Známý návrh jádra CPU
- Kirin 990 GPU a NPU stoupají
- Napájení nejlepší fotografie ve své třídě
-
- Proč ne Cortex-A77 nebo Mali-G77?
- Co můžete očekávat od telefonů Kirin 990
Na veletrhu IFA 2019 představil HiSilicon společnosti Huawei svůj nejnovější mobilní aplikační procesor - Kirin 990. Tato čipová sada bude bezpochyby napájet nadcházející Huawei Mate 30 a příštího roku nástupce Huawei P30 Pro.
V návaznosti na loňský rok Kirin 980 slibuje model 990 upgrade na výkon AI a možnosti vytváření sítí. Existují také známé zvýšení výkonu, i když možná ne úplně tak, jak někteří očekávali. Mezi další pozoruhodné funkce patří interní strojové řešení učení, první integrovaný modem 5G společnosti a vylepšené možnosti zpracování obrazu.
Kirin 990 srovnává velmi příznivě s chipsety, které jsou v současné době na trhu. Huawei je však vždy první z brány s procesory další generace. Než budeme vyvodit závěry o tom, jak se budou srovnávat vlajkové lodě příštího roku, budeme muset počkat na nové oznámení společnosti Qualcomm Snapdragon na konci roku a na další generaci Samsung Exynos.
HiSilicon Kirin 990 specifikace
První integrovaný 5G SoC od Huawei
Samsung se pokusil ukrást hromy Huawei pomocí svého 5G integrovaného oznámení Exynos 980, ale Kirin 990 je první vlajkovou lodí mobilní SoC, která se může pochlubit integrovaným 5G modemem. Je také kompatibilní s více režimy 4G / 5G, což znamená, že Kirin 990 podporuje sítě 4G i 5G v jednom balíčku a může přenášet data přes obě současně, aby bylo zajištěno pevné připojení.
Integrované modemy mají oproti současným dvoučipovým implementacím dvě hlavní výhody. První je pro oblast plošných spojů a křemíku, protože Huawei chtěl během prezentace zdůraznit. Kirin 990 zabírá o 36% méně místa než Exynos 9825 a 5100 Modem nebo Snapdragon 855 a X50. Druhou výhodou je, že toto menší integrované řešení spotřebovává méně energie, což znamená delší životnost baterie. Modem 5G je nyní také pevně spojen s efektivnějším plánovačem a nevyžaduje druhý blok DRAM, což šetří náklady i spotřebu energie.
Neexistuje žádná podpora pro kmitočtová pásma mmWave v Kirin 990, což je do očí bijící opomenutí. I když to nemusí být takový problém, že čipová sada se stejně nedostane do mmWave těžké USA. Huawei prohlašuje, že Japonsko je jediným dalším trhem s širokým přijetím mmWave, a dokonce i poté jej v současném stavu považují za volitelný, nikoli povinný prvek. Huawei má stále svůj modem Balong 5000, pokud chce uvolnit telefon s možností mmWave, ale sub-6GHz má Huawei pokryté v Číně a Evropě pro nejbližší budoucnost. Pokud jde o rychlosti, stahování 5G při maximální rychlosti 2,3 Gb / s a nahrávání může dosáhnout 1,25 Gb / s.
Zajímavé je, že Huawei obsluhuje až 4G a 5G varianty Kirin 990. Model 4G nabízí rychlosti stahování 1,6 Gbps, s agregací 5 kanálových nosičů a 4 × 4 MIMO. Jedná se o flexibilní strategii navrženou tak, aby snižovala náklady na trzích, které ještě 5 let neuvidí 5G.
Známý návrh jádra CPU
Vzhledem k tomu, že návrhy procesorů Arm CPU stále zvyšují výkon třídy notebooků, konstruktéři čipů smartphonu jsou stále více důmyslní při navrhování vícejádrových klastrů DynamIQ. Stejně jako Kirin 980, Kirin 990 nabízí tři odlišné domény CPU a hodiny napájení, které nazýváme velké, střední a malé klastry. Ve skutečnosti se design jeví opravdu velmi podobný.
Ve velkém klastru jsou umístěny dva procesory Arm Cortex-A76 spíše než nejnovější Arm Cortex-A77. Špičková rychlost vrcholí na 2,86 GHz, z 2,6 GHz, což Huawei tvrdí, vede k zhruba 10% výhernímu výkonu nad Snapdragonem 855 Qualcomm. Ve středu vidíme další dvě jádra Arm Cortex-A76 s maximální taktovací rychlostí 2,36 GHz . Toto je pozoruhodný nárůst loňských 1,9 GHz hodin a pravděpodobně největší změna v konfiguraci CPU. Huawei poznamenává, že zvýšení výkonu středních jader zlepšuje uživatelský dojem napříč mnoha běžně používanými typy aplikací. Společnost stále prohlašuje, že energetická účinnost je také ve své třídě.
Střední jádro CPU je velmi důležité pro každodenní použití
Dr. Benjamin Wang - Huawei
Nakonec malý klastr obsahuje čtyři známá jádra Cortex-A55 s nízkým výkonem. Tato jádra se používají napříč mobilními procesory všech výrobců k řešení úkolů na pozadí a nízkého příkonu s maximální energetickou účinností. Volba hodinové rychlosti 1,95 GHz znamená, že tato jádra zvládnou některé náročnější úkoly, ale většina z nich bude přesunuta do středového clusteru pro rychlejší dokončení. Díky mezipaměti je nastavení shodné s Kirinem 980 napříč všemi jádry.
Kirin 990 udržuje design clusterů 2 + 2 + 4 představený s Kirin 980. Špičkový výkon byl rozšířen díky zvýšení hodinových rychlostí, které vyplynulo z optimalizací a Huaweiho znalosti Cortex-A76. Mezitím je energetická účinnost zachována pomocí vysoce optimalizovaných středních a malých klastrů. Zvyšování hodin však tlačí procesory směrem k jejich hranici, takže budeme pečlivě sledovat případné dopady na spotřebu energie.
Je trochu zklamáním nevidět nejnovější jádra Arm Cortex na výstavě v Kirinu 990. Společnost se zdá být spokojená s výkonem procesoru, jak to stojí, s čím nesouhlasím. Místo toho se Huawei rozhodla zaměřit na jiné priority. Kromě zařazení 5G provádí Kirin 990 některé velké změny v nastavení GPU a NPU.
Huawei vypadá s designem procesoru, místo toho se zaměřuje na zvýšení výkonu jinde
Kirin 990 GPU a NPU stoupají
Stejně jako u procesoru Kirin 990 má i GPU designová jádra Arm Mali-G76 jako minulý rok. Nejsou zde žádné známky nejnovějšího Mali-G77. Společnost Huawei však tentokrát věnovala grafickému výkonu výrazně více křemíku a pyšní se 16 jádry Mali-G76 uvnitř.
To předčí 10 jader použitých v produktu předchozí generace a také 12 jader Mali-G76 uvnitř Samsung Exynos 9820. Huawei také tvrdí, že Kirin 990 porazí Snapdragon 855's Adreno 640 GPU o 6% ve výkonnostních testech ao 20% v energetická účinnost. Zlepšení účinnosti pochází z použití velkého počtu jader GPU, ale s nižšími hodinami. Jednotka GPU Kirin 990 spouští pouhých 600 MHz v porovnání se 720 MHz v zařízení Kirin 980.
Zahrnutí více jader umožní Huawei snížit hodiny GPU na 600 MHz pro zvýšení energetické účinnosti
Implementace GPU Mali-G76 MP16 je statná investice v oblasti grafického křemíku. SoC to rozšiřuje o novou „inteligentní mezipaměť“ nebo systémovou mezipaměť, jak ji Qualcomm nazývá v Snapdragon 855. Tato mezipaměť je navržena tak, aby uvolnila šířku pásma paměti při spuštění náročných aplikací, jako jsou hry, a je sdílena mezi CPU, GPU a NPU. Společnost Huawei uvádí, že to může snížit požadavky na šířku pásma DDR o 15% a zvýšit spotřebu energie o 12%.
Konečně, Kirin 990 se může pochlubit vylepšenou verzí plánovače založeného na AI Kirin 980. Tento software vyvažuje spotřebu a výkon energie napříč CPU, GPU a DRAM a očekává další rámec pro předpovídání požadované rovnováhy zdrojů pro maximální energetickou účinnost a výkon. Tato technologie funguje v každé hře, takže nedochází k optimalizaci pro jednotlivé aplikace. Zajímavé je, že plánovač nejen škáluje rychlosti hodin, ale dynamicky řídí i napětí jádra pro doladění řízení výkonu.
Kirin 990 je pro mobilní hráče Huawei a Honor docela velká výhra.
Kirin 990 je první vlajkovou lodí SoC společnosti Huawei s vlastní architekturou NPV DaVinci. Tento design se původně objevil uvnitř střední vrstvy Kirin 810 počátkem tohoto roku.
990 se může pochlubit malým NPU pro vždy zapnuté aplikace a velkým NPU pro náročnější pracovní zatížení. Ve skutečnosti, 5G varianta Kirin 990 se může pochlubit dvěma velkými jádry NPU pro ještě větší výpočetní výkon. Cílem hry je nejlepší rovnováha energetické účinnosti, přičemž malá NPU nabízí až 24x zlepšení energetické účinnosti pro pracovní zátěž, jako je rozpoznávání obličeje odemknutím obrazovky.
Velká i malá jaderná jádra NPU jsou založena na stejné architektuře, která mění měřítko od zařízení s velmi nízkou spotřebou až po cloudové servery. Architektura se skládá ze tří procesorových jednotek pro skalární, vektorové a krychlové operace. Procesor krychle je navržen speciálně pro běžné sloučené operace vícenásobného přidávání (FMA) a vícenásobné akumulace (MAC). NPU podporuje 16bitová a 8bitová čísla s pohyblivou řádovou čárkou.
Kirin 990 se nestydí výkonem strojového učení. Ve skutečnosti Huawei tvrdí, že je to nejmocnější NPU v mobilním prostoru, alespoň při spuštění ETH AI benchmarku. Design DaVinci nabízí 1,88x zlepšení výkonu oproti duální NPU uvnitř Kirin 980.
Napájení nejlepší fotografie ve své třídě
Vlajkové telefony Huawei si získaly solidní reputaci založenou na vynikajících fotografických schopnostech. Součástí toho je i procesor obrazového signálu Huawei (ISP), který vstupuje do své páté generace s modelem Kirin 990.
Nejnovější ISP společnosti Huawei zvyšuje propustnost o 15% a zároveň snižuje spotřebu energie. Nejzajímavější funkcí této aktualizace je však podstatně vylepšená funkce redukce šumu, 30% u obrázků a 20% u videa. To dále posouvá Huaweiho fotografii se slabým světlem na špičku trhu.
Toto je první mobilní SoC s vestavěnou technologií redukce šumu BM3D třídy DSLR.
Klíčem k těmto vylepšením je zavedení podpory redukce šumu v blocích a 3D filtrování (BM3D) v hardwaru - první pro smartphony. Tato technika je obvykle spojena s fotoaparáty DSLR a je to výkonný algoritmus denoise, který lze spustit téměř v reálném čase. Kirin 990 urychluje BM3D spuštěním algoritmu na ISP s vyhrazeným hardwarem. V softwaru by stejný algoritmus jednoduše pracoval příliš pomalu a spotřeboval by příliš mnoho energie.
Kirin 990 podporuje až 64-megapixelové kamery. Společnost nezní příliš znepokojeně ohledně vyhlídky na 108MP telefonů s fotoaparátem, u nichž se očekává, že se brzy dostanou na trh. Pro video buffy, Kirin 990 nyní podporuje 4K 60fps kódování a dekódování. Čip také implementuje vylepšené časové, prostorové a frekvenční technologie redukce šumu.
Proč ne Cortex-A77 nebo Mali-G77?
Velkou otázkou nad Kirinem 990 je, proč nepoužívá nejnovější procesor Armtex Cortex-A77 nebo GPU Mali-G77? Silná otázka, když Samsung i MediaTek mají produkty využívající tyto komponenty na nižší úrovni.
Na dotaz Huawei nastínil dva hlavní důvody: cíle energetické účinnosti a suboptimální výkon na 7nm.
Když hovořil s dr. Benjaminem Wangem z Huawei, poznamenal, že inženýři vyhodnotili Cortex-A77 a Mali-G77 v porovnání se stávajícím výběrem a zjistili, že pro stejný výkon spotřebují tito dva procesoři více energie. Jádra Mali-G77 a Cortex-A77 jsou také o něco větší než jádra G76 a A76. Když došlo na GPU, Huawei chtěl více jader, aby se snížilo napětí hodin a zlepšila účinnost, což tvrdí, že poskytuje lepší výsledky než přechod na G77. Huawei místo toho vidí 5nm jako mnohem vhodnější uzel pro tyto žetony příští generace. Než Huawei přijme tato jádra, budeme muset počkat na další krok dolů.
Pokud chcete plně využít A77, myslíme si, že 5nm proces je nutností
Dr. Benjamin Wang - HuaweiKromě výše uvedeného Dr. Wang poznamenal, že inženýři společnosti Huawei se v posledních několika letech velmi dobře seznámili s designem A76 a G76. Spíše než pracovat od nuly na novém designu, Huawei byl schopen vytlačit extra výkon a optimalizovat části Kirin 990 k dosažení vyššího výkonu. Srovnal Samsung 2.2GHz Cortex-A77 v Exynos 980 s Kirin 990 s A-76 při 2,86 GHz a pro Kirin získal 10% výkon. To zní slibně, ale stále mám přetrvávající otázky týkající se udržitelného výkonu a čerpání energie pomocí těchto velmi vysokých hodin.
Společnost Huawei navrhuje, že nemusíte vždy chodit na nejnovější díly, abyste splnili své konstrukční cíle, a společnost je přesvědčena, že modely Cortex-A76 a Mali-G76 jsou nejlepší komponenty pro energetickou účinnost a vhodný výkon uživatele při výrobě při 7nm . Bude zajímavé zjistit, zda soupeři Huawei nesouhlasí, když uvedou své vlastní vlajkové produkty. Nemůžeme také slevu, že pokračující obchodní spor mezi Čínou a USA mohl také hrát roli v licenčních dohodách společnosti Huawei.
Co můžete očekávat od telefonů Kirin 990
Huawei je stále více ctižádostivý s řadou Kirin a 990 kontroluje další dávku důležitých prvenství pro průmysl mobilních čipových sad.
Jako první integrovaná vlajková loď 5G SoC společnost Huawei nastavila tón pro zařízení dodávající zařízení na konci roku 2019 a 2020. 5G je nyní standardem v high-endu, konečně pokud jde o podporu sub-6GHz. Kirin 990 také nadále tlačí mobilní zobrazování a strojové učení / umělé inteligence vpřed a to jsou klíčové funkce, které udržují jeho sluchátka na špičce pole.
Na straně CPU a GPU čipová sada zasáhne všechny správné poznámky, i když nemá fantastické nové části, které by se daly proměnit. Díky CPU je skromný nárůst výkonu jistý, že poskytuje veškerou energii, kterou budete potřebovat pro každodenní úkoly. Větší a efektivnější GPU Huawei pro hráče uzavírá mezeru mezi jeho soupeři. Prozatím.
Velmi očekávaná řada Huawei Mate 30 bude téměř určitě první, kdo bude sportovat na Kirin 990. Pro jednoho se nemůžu dočkat, až mu jeho tempo propůjčí nejnovější čip Huawei.
