Obsah
- Přehled specifikací
- Návrh tříklastrových procesorů jde do hlavního proudu
- Hraní zasáhne další zařízení
- Vylepšení AI
- Který je nejrychlejší?
- Slyšte Garyho Simse diskutovat o rozdílech na Podcastu
Tři hlavní designéři SoC chytrých telefonů nyní podrobně popsali své návrhy nové generace, které budou pohánět chytré telefony po celý rok 2019. Huawei byla první s Kirin 980, která již napájí řadu Huawei Mate 20. Samsung následoval a oznámil svůj Exynos 9820. Nyní Qualcomm právě oznámil Snapdragon 855.
Jako obvykle je v oddělení CPU i GPU nabízena řada vylepšení výkonu. Rovněž se soustřeďuje na možnosti zpracování „AI“ a rychlejší připojení 4G LTE, ale zatím není na trhu žádný 5G čip na trhu. Pokud uvažujete o drahém nákupu chytrého telefonu příští rok, zde je vše, co potřebujete vědět o čipových sadách, které je budou pohánět.
Přehled specifikací
Všechny tyto vysoce výkonné čipy se přesouvají na novější technologie. Existují nejnovější návrhy procesorů Arm a custom, novější komponenty GPU, vylepšený křemík strojového učení a rychlejší LTE modemy. Společnosti Samsung a Qualcomm jsou v tomto odvětví na špičce díky čipům 2TEb / s LTE, které využívají technologie agregace hromadných dopravců, které by měly nabídnout vylepšení připojení na hraně buněk a v hustých oblastech nad Kirinem 980. Podpora multimédií se stále posouvá dopředu, a to i s HDR a dokonce 8K obsahem podpora se objevuje v čipech Exynos i Snapdragon a hardwarová podpora kodeků H.265 a VP9 pro lepší účinnost.
Pozoruhodně, 5G modemy chybí ve všech třech z těchto čipů příští generace, což by se mohlo zdát liché vzhledem k tlaku, který někteří operátoři a výrobci dělají pro 5G v roce 2019. Nicméně všechny tři čipy podporují 5G přes externí modemy, což z něj činí volitelná výbava pro ta zařízení, která včasně podporují
Huawei a Qualcomm jsou nyní na TSMC 7nm, zatímco Samsung je na vlastní 8nm procesu těsně pozadu.
V závodě bylo dosaženo mnohem většího rozruchu na 7nm. Huawei to učinil klíčovou součástí svého oznámení Kirin 980, které přimělo Qualcomm, aby uvedl, že bude stavět svůj čip nové generace na 7nm procesu TSMC. Mobilní průmysl již rychle postupuje od 10nm ve snaze o energetickou účinnost a menší silikonové stopy. Pro nás spotřebitele by čipy 7nm měly znamenat delší životnost baterie a zařízení s vyšším výkonem.
Používání interního 8nm uzlu společnosti Samsung naznačuje, že jeho vlastní 7nm technologie není pro hromadnou výrobu zcela připravená. Společnost Samsung očekává mezi 10nm a 8nm procesy mírné zvýšení spotřeby energie o 10 procent. Mezitím se TSMC může pochlubit 30 až 40 procentním vylepšením vlastním posunem z 10 na 7 nm - jasně mnohem lepší, pokud je přesný. Konečnou spotřebu energie samozřejmě ovlivní i další faktory, ale čip Samsung by zde mohl být mírně znevýhodněn.
Návrh tříklastrových procesorů jde do hlavního proudu
Inteligentní návrhy procesorů SoC jsou v současné době zajímavější a různorodější, než tomu bylo po dlouhou dobu. Dnešní oktávové jádro usiluje o inovativní a efektivnější návrhy klastrů sestávající z rozmanitějších a silně přizpůsobených jader CPU než kdykoli předtím. big.LITTLE ustoupil velké, střední, malé, s Cortex-A76, A75, A55 a Samsung pokračuje v házení velmi vlastní design do mixu.
Klastry CPU 2 + 2 + 4 se sdílenou mezipamětí L3 jsou základem designu Huawei a Samsungu. Tento přechod od designu 4 + 4 k tri-klastru je optimálnější pro udržení špičkového výkonu ve formě smartphonu a měl by také zlepšit energetickou účinnost. Snapdragon 855 posouvá tuto filozofii o krok dále, s designem CPU 1 + 3 + 4.„Hlavní“ jádro v modelu Snapdragon 855 se může pochlubit dvojnásobkem mezipaměti L2 a vyšší rychlostí hodin než tři další velká jádra, což z něj dělá těžký zvedák, když je vyžadován špičkový výkon jednoho vlákna.
Huawei a Samsung se rozhodli pro 2 + 2 + 4 návrhy CPU, zatímco Qualcomm odešel pro 1 + 3 + 4. Všechny tři jsou zaměřeny na vyšší a udržitelnější výkon.
Zatímco Qualcomm a Huawei se drží na jádrech Cortex-A76 ve velkých a středních sekcích, společnost Samsung se rozhodne pro starší Cortex-A75, což pravděpodobně ušetří velikost křemíku a případně teplo. To pomůže vyrovnat gargantuanská vlastní CPU procesorová jádra a také umožní nějaké další GPU jádra ve srovnání s Kirinem. Společnost Samsung implementovala svůj vlastní systém správy clusterů typu DynamIQ, protože Arm neuděluje licenci na sdílenou technologii DynamIQ pro použití s vlastními jádrovými návrhy, takže se budeme muset dočkat, až všechny tyto návrhy zvládnou plánování úkolů.
Další velkou otázkou pro tuto nadcházející generaci je to, zda Samsung vlastní čtvrtý generace designu CPU je výkonnější a energeticky efektivnější jako Arm Cortex-A76, který tvoří základ Kirin 980 a je vylepšen v Snapdragon 855. Třetí generace M3 jádro nebylo tak dobré jako vylepšený Cortex-A75 Qualcomm uvnitř Snapdragon 845 v obou ohledech a vlastní 20% zvýšení výkonu a 40% projekce účinnosti společnosti Samsung nemusí stačit k tomu, aby se rovné podmínky vyrovnaly.
Mezitím jsme již viděli, že Kirin 980 vyniká jak výkonem jednoho, tak i vícejádrových procesorů a pevně překonává produkty poslední generace. U modelu Snapdragon 855 existují některé významné konstrukční rozdíly, ale potenciál modelu Cortex-A76 určitě vypadá působivě.
Hraní zasáhne další zařízení
Vzhledem k tomu, že mobilní hry stále získávají hlavní podíl na globálním trhu, v tomto posledním kole vysoce výkonných SoC najdete dobré zprávy. Oba modely Samsung Exynos 9820 a Kirin 980 využívají nejnovější GPU Arm Mali-G76, který zvýší herní výkon o zásadní stupeň.
Zatímco Kirin 980 používá 10jádrovou konfiguraci, zhruba ekvivalentní 20jádrovému Mali-G72, nabízí Exynos 9820 extra výkon s 12jádrovou implementací Mali-G76. Čipová sada Samsung by měla být pro hráče lepším výkonem a níže uvedená měřítka také naznačují, že tomu tak je do určité míry.
Tato implementace také uzavírá mezeru s grafikou Adreno současné generace. Naše hands-on s Kirin 980 potvrzuje, že herní výkon v ballpark současných Snapdragon 845 telefonů, někdy mírně dopředu, někdy vzadu, ale nikdy se odtrhnout. Snapdragon 855 slibuje přidat dalších 20 procent oproti současné generaci, která udržuje nos zejména v popředí po celý rok 2019. Přestože konfigurace Mali-G76 MP12 uvnitř Exynos 9820 dává Snapdragon 855 velmi blízko pro své peníze.
Stručně řečeno, telefony Snapdragon 855 nabízejí nejlepší herní výkon v letošním roce, následují Exynos 9820 a pak Kirin 980. Přestože všechny tyto SoC budou dostatečně rychlé, aby mohli získat slušný zážitek na většině špičkových mobilních titulů.
Vylepšení AI
Strojové učení, nebo umělá inteligence, jak to někteří lidé nazývají, také zaznamenalo velké zvýšení výkonu ve všech těchto SoC. Poprvé společnost Samsung podporuje vyhrazený strojový učební hardware uvnitř svého SoC s neurální procesorovou jednotkou (NPU), která nabízí až 7x zvýšení výkonu ve srovnání s Exynos 9810. Huawei zdvojnásobila silikon NPU uvnitř Kirin 980, což určitě rozšiřuje již působivé možnosti „AI“ společnosti.
Snapdragon společnosti Qualcomm má již dlouho podporované úlohy strojového učení, a to prostřednictvím heterogenní kombinace CPU, GPU a DSP, nikoli pomocí specifického hardwaru strojového učení. Jeho DSP je navržen pro rychlou matematiku a zavedl rozšíření pro specifické operace, ale nikdy to nebyl specializovaný design strojového učení.
Ve všech třech těchto vlajkových lodí SoC je nyní hardwarově podporována tensorová matematika s hromadnou maticí.
Zdá se, že tato generace, Qualcomm, se usadila na typu dalšího hardwaru, který chce zvýšit výkon strojového učení. Zavedení procesoru Tensor do zařízení Hexagon 960 by mělo skutečně pomoci zrychlit výkon zařízení Snapdragon 855 v celé řadě aplikací.
Měření výkonu AI je notoricky obtížné, protože je silně závislé na typu spuštěných algoritmů, použitém datovém typu a specifických schopnostech čipu. Zdá se, že se průmysl usadil na bodovém produktu, hromadná matice se hromadil / hromadil jako nejběžnější případ zrychlení, a všechny tři čipy nabízejí velký nárůst výkonu a energetické účinnosti pro tento typ aplikace.
Pro spotřebitele to znamená rychlejší a úspornější rozpoznávání obličeje a objektů na baterii, přepis hlasu v zařízení, vynikající zpracování obrazu a další aplikace „AI“.
Který je nejrychlejší?
S konečnými zařízeními v našich rukou jsme se mohli podívat na rozdíly ve výkonu mezi Snapdragonem 855, Exynos 9820 a Kirinem 980 o něco blíže.
Procesor moudře, Snapdragon 855 tlačí výkonovou obálku zajímavými novými způsoby, díky svému jedinečnému nastavení jádra CPU a mírně vyšším taktovacím rychlostem. Bere to, co Huawei již dosáhlo s Kirinem 980, a posouvá myšlenku k dalším extrémům. Je to však nejzajímavější čip na přední straně procesoru Exynos 9820. Vlastní procesorové jádro čtvrté generace společnosti přináší výrazně větší grunt než jádro založené na Cortex-A76, které se nachází v modelech Snapdragon 855 a Kirin 980.
Díky použití dvou menších jader Cortex-A75 pro více úloh však čipová sada neudrží krok se Snapdragonem 855 ve vícejádrových pracovních zátěžích. Kirin 980 však stále přichází hned za Exynos od Samsungu, a to díky svým nižším celkovým rychlostem hodin než konkurenční čipy. Vlajková loď společnosti Huawei SoC je stále velmi drzá, ale výdrž baterie je jednoznačně vyšší prioritou než prvotní výkon. Totéž nelze říci o energeticky hladových a upřímně řečeno velkých jaderách CPU společnosti Samsung.
Jak jsme již dříve hovořili, grafické čipové moduly Adreno 640 Snapdragon 855 jsou ve většině GPU koňských sil ze všech těchto čipů. GPU letí kolem dílů Arm Mali-G76 ve svých soupeřích se značným rozpětím v 3DMark a vyhraje také většinu testů GFXBench (o něco více za chvíli). Bohužel pro Huawei, implementace Kirin 980 z 10ti základních Mali-G76 nedosahuje svých soupeřů a bude mít za následek pomalejší snímkové frekvence v titulcích s krvácejícími okraji. Jeho výkon klesá někde kolem loňských vlajkových lodí Exynos a Snapdragon. To není pomalé, ale nebude nabízet výkon krvácejícího okraje.
Před zavřením se sluchátka Exynos Galaxy S10 znatelně zahřála než její soupeř při benchmarkingu, takže jsme také na čipech provedli testy udržitelného výkonu. Výsledky nejsou pro Exynos 9820 skvělé, protože jasně snižují výkon dříve než její konkurenti. Takže ačkoliv Maliy-G76 MP12 Exynos dává produktu Adreno 640 v rychlém testu peníze, Snapdragon 855 nabídne mnohem lepší výkon udržovaný při průměrné herní relaci.
Trvá přibližně pouhých 9 minut, než se Exynos 9820 vrátí o 16 procent zpět. Model Kirin 980 společnosti Huawei s menší konfigurací Mali-G76 MP10 udržuje výkon přibližně 15 minut. Mezitím se Qualcomm Snapdragon 855 podařilo udržet vysoce konzistentní výkon v tomto měřítku po dobu přibližně 19 minut. Exynos 9820 zde vidí druhé snížení výkonu. Pokud jde o procentuální vyjádření, Snapdragon 855 škrtí zpět na maximálně 31 procent svého výkonu, s průměrným poklesem o 27 procent. Naproti tomu se Exynos 9820 vzdá až 46 procent, s průměrným poklesem o 37 procent. Čip společnosti Samsung běží příliš horkě, aby si udržel svůj maximální výkonový potenciál.
Díky funkcím Qualcomm vrhne do SoC tolik bonusů, kolik byste mohli chtít. Super rychlá podpora LTE, podpora 5G, pokud ji chcete, rychlé nabíjení, nejsem zcela přesvědčena, že podpora 8K videa je opravdu cokoli, co budou smartphony kdykoli potřebovat, ale také máme vyšší obnovovací kmitočty pro nižší rozlišení, což je skvělé. Exynos od společnosti Samsung obsahuje podobnou řadu funkcí a ohnivý rychlý LTE modem. Kirin 980 vás také velmi dobře pokryje a všichni mohou podporovat 5G modemy pro špičkové chytré telefony 2019.
ČÍST: Nejlepší smartphony střední třídy z roku 2019
Pro hráče vede grafické jádro Qualcomm Adreno 640 v oboru. Ve většině aplikací je Arm Mali-G76 dostatečně rychlý, ale ti, kteří hledají extrémní výkon, mohou chtít v příštím roce zvolit sluchátko poháněné Snapdragonem.
Celkově vypadají všechny tyto čipy velmi působivě a budou zvyšovat výkon a co je důležitější, energetická účinnost se zvyšuje o další úroveň. Přechod na 7nm nebo 8nm v případě Samsungu je dobrou zprávou o životnosti baterie, pokud nic jiného. Navíc vstupujeme do éry jedinečných a zajímavých návrhů clusterů CPU a schopností strojového učení. Technologie Smartphone SoC neustále inovuje působivým tempem.
