Innhold
- HiSilicon Kirin 990 spesifikasjoner
- Huaweis første integrerte 5G mobile SoC
- Et kjent CPU-kjernedesign
- Kirin 990 GPU og NPU ytelse ramper opp
- Kraftig fotografering i beste klasse
-
- Hvorfor ingen Cortex-A77 eller Mali-G77?
- Hva du kan forvente av Kirin 990 telefoner
På IFA 2019 har Huaweis HiSilicon avduket sin siste mobilapplikasjonsprosessor - Kirin 990. Dette brikkesettet vil utvilsomt drive den kommende Huawei Mate 30-serien, så vel som neste års etterfølger av Huawei P30 Pro.
I etterkant av Kirin 980 i fjor, lover 990 oppgraderinger til AI-ytelse og nettverksfunksjoner. Det er også kjente prestasjonsøkninger, selv om det kanskje ikke er helt på den måten noen hadde forventet. Andre bemerkelsesverdige funksjoner inkluderer en egen maskinlæringsløsning, selskapets første 5G integrerte modem og forbedrede bildebehandlingsfunksjoner.
Kirin 990 sammenligner veldig gunstig med brikkesett som for tiden er på markedet. Imidlertid er Huawei alltid først ute av porten med neste generasjonsprosessorer. Vi må vente på Qualcomms nye Snapdragon-kunngjøring mot slutten av året og Samsungs neste generasjons Exynos før vi trekker konklusjoner om hvordan neste års flaggskip-smarttelefoner sammenlikner seg.
HiSilicon Kirin 990 spesifikasjoner
Huaweis første integrerte 5G mobile SoC
Samsung prøvde å stjele torden fra Huawei med sin 5G-integrerte Exynos 980-kunngjøring, men Kirin 990 er den første flaggskip-lagrede mobile SoC som kan skilte med et integrert 5G-modem. Det er også kompatibel med 4G / 5G-multimodus, noe som betyr at Kirin 990 støtter både 4G- og 5G-nettverk i en enkelt pakke og kan overføre data over begge samtidig for å sikre en solid tilkobling.
Det er to hovedfordeler med integrerte modemer i forhold til dagens to-chip-implementeringer. Den første er for PCB- og silisiumarealstørrelse, som Huawei var opptatt av å påpeke under en presentasjon. Kirin 990 tar 36% mindre plass enn et Exynos 9825- og 5100-modem eller en Snapdragon 855 og X50-kombinasjonsboksen. Den andre fordelen er at denne mindre, integrerte løsningen bruker mindre strøm, noe som betyr lengre batterilevetid. 5G-modemet er nå også tett koblet med en mer effektiv planlegger og krever ikke en andre blokk med DRAM, noe som sparer både kostnader og strømforbruk.
Det er ingen støtte for mmWave-frekvensbånd i Kirin 990, som er en strålende unnlatelse. Selv om dette kanskje ikke er et slikt problem, siden brikkesettet uansett ikke kommer til å gå til det mmBølgtunge USA. Huawei uttaler at Japan er det eneste andre markedet med bred mmWave-adopsjon, og selv da ser de på det som valgfritt snarere enn obligatorisk trekk i dagens tilstand. Huawei har fortsatt Balong 5000-modemet sitt, hvis det skulle være lurt å gi ut en telefon med mm bølge, men sub-6GHz har Huawei dekket i Kina og Europa for den nærmeste fremtiden. Når det gjelder hastigheter, har 5G-nedlastinger en topp på 2,3 Gbps og opplastinger kan nå 1,25 Gbps.
Interessant er at Huawei serverer 4G- og 5G-varianter av Kirin 990. 4G-modellen tilbyr 1,6 Gbps nedlastingshastigheter, med 5-kanals bærersamling, og 4 × 4 MIMO. Dette er en fleksibel strategi designet for å holde kostnadene nede i markeder som ikke ser 5G på noen år til.
Et kjent CPU-kjernedesign
Med Arm CPU-kjernekonstruksjoner som fortsetter å skyve ytelse til bærbar klasse, blir smarttelefonbrikkeutviklere stadig mer geniale når det gjelder design av flerkjernede DynamIQ-klynger. Akkurat som Kirin 980, tilbyr Kirin 990 tre distinkte CPU-klokke- og spenningskraftdomener, som vi vil kalle de store, mellomste og små klyngene. Faktisk virker designet veldig likt.
Den store klyngen huser to Arm Cortex-A76 CPUer i stedet for den nyeste Arm Cortex-A77. Klokkehastigheten topper seg på 2,86 GHz, opp fra 2,6 GHz, som Huawei hevder fører til en omtrent 10% ytelsesgevinst over Qualcomms Snapdragon 855. I midten ser vi to flere Arm Cortex-A76 kjerner med en maks klokkehastighet på 2,36 GHz . Dette er et bemerkelsesverdig løft for fjorårets 1,9 GHz klokke og uten tvil den største endringen i CPU-konfigurasjonen. Huawei bemerker at å øke ytelsen til de midterste kjernene forbedrer brukeropplevelsen på tvers av mange brukte apptyper. Selskapet hevder fortsatt klasseledende krafteffektivitet.
Den midtre CPU-kjernen er veldig viktig for daglig bruk
Dr. Benjamin Wang - Huawei
Til slutt omfatter den lille klyngen fire kjente Cortex-A55 kjerner med lav effekt. Disse kjernene brukes på tvers av mobile CPU-er fra alle produsenter for å håndtere bakgrunns- og laveffektoppgaver med maksimal energieffektivitet. Valget av en 1,95 GHz klokkehastighet betyr at disse kjernene kan takle noen mer krevende oppgaver, men de fleste av disse vil bli flyttet til den midterste klyngen for raskere fullføring. Cache-klok, oppsettet er identisk med Kirin 980 på tvers av alle kjerner.
Kirin 990 holder klyngedesignet 2 + 2 + 4 introdusert med Kirin 980. Ytelse på toppnivået er utvidet takket være noen økning i klokkehastigheter som kom fra optimaliseringer og Huawis kjennskap til Cortex-A76. I mellomtiden beholdes krafteffektiviteten ved bruk av høytoptimaliserte mellom- og små klynger. Imidlertid øker klokken presse CPU-ene mot grensen, så vi følger nøye med på eventuelle knock-on-effekter på strømforbruket.
Det er litt skuffende å ikke se de nyeste Arm Cortex-kjernene som vises på Kirin 990. Selskapet virker fornøyd med CPU-ytelse slik den står, noe jeg ikke er uenig i. I stedet har Huawei valgt å fokusere på andre prioriteringer. Foruten inkluderingen av 5G, gjør Kirin 990 noen store endringer i GPU- og NPU-oppsettet.
Huawei ser ut til å være innholdsmessig med sin CPU-design, i stedet for å fokusere på større ytelser øker andre steder
Kirin 990 GPU og NPU ytelse ramper opp
I likhet med Kirin 990s CPU har GPU-designen de samme armene Mali-G76-kjerner som i fjor. Det er ingen tegn til den siste Mali-G77 her. Imidlertid har Huawei dedikert betydelig mer silisiumområde til grafisk ytelse denne gangen, og kan skryte av 16 Mali-G76 kjerner inne.
Dette overgår de 10 kjernene som ble brukt i det forrige generasjonsproduktet, så vel som de 12 Mali-G76-kjernene inne i Samsungs Exynos 9820. Huawei hevder også Kirin 990 slår Snapdragon 855s Adreno 640 GPU med 6% i ytelsestester og med 20% i energieffektivitet. Effektivitetsgevinstene kommer fra å bruke et stort antall GPU-kjerner, men med en lavere klokke. Kirin 990 GPU klokker inn på bare 600 MHz sammenlignet med 720 MHz i Kirin 980.
Inkludert flere kjerner kan Huawei slippe GPU-klokken til 600 MHz for forbedret effektivitet
En Mali-G76 MP16 GPU-implementering er en heftig investering i grafisk silisium-område. SoC forsterker dette med en ny "smart cache", eller systemcache som Qualcomm kaller det i Snapdragon 855. Denne cachen er designet for å laste ned båndbredde for minne når du kjører krevende applikasjoner, for eksempel spill, og deles mellom CPU, GPU , og NPU. Huawei uttaler at dette kan redusere kravene til DDR-båndbredde med 15% og forbedre strømforbruket med 12%.
Endelig kan Kirin 990 skryte av en forbedret versjon av Kirin 980s AI-baserte planlegger. Denne programvaren balanserer strømforbruk og ytelse på tvers av CPU, GPU og DRAM, og ser frem til neste ramme for å forutsi den nødvendige ressursbalansen for maksimal effektivitet og ytelse. Teknologien fungerer på hvert spill, så det foregår ingen optimalisering per app. Interessant nok skalerer planleggeren ikke bare klokkehastigheter, men administrerer dynamisk kjernespenninger også for finjustering av styring.
Kirin 990 er en ganske stor gevinst for Huawei og Honor mobilspillere.
Kirin 990 er Huaweis første SoC som har sin egen DaVinci NPU-arkitektur. Dette designet opprinnelig dukket opp i midten av Kirin 810 tidligere i år.
990 har en liten NPU for brukbare applikasjoner og en stor NPU for mer krevende arbeidsmengder. Faktisk har 5G-varianten av Kirin 990 to store NPU-kjerner for enda mer prosessorkraft. Målet med spillet er den beste balansen i krafteffektivitet, med den lille NPU-en som tilbyr opptil 24x krafteffektivitetsforbedring for arbeidsmengder som skjermlåsing av ansiktsgjenkjenning.
De store og små NPU-kjernene er begge basert på den samme arkitekturen, som skaleres fra enheter med ultra-lav effekt og opp til skyservere. Arkitekturen består av tre prosesseringsenheter for skalar-, vektor- og kubeoperasjoner. Kube-prosessoren er designet spesielt for vanlige fused multiply-add (FMA) og multiple-akkumulere operasjoner (MAC). NPU støtter 16-biters og 8-biters flytende tall.
Kirin 990 er ikke sjenert når det gjelder maskinlæring. Faktisk hevder Huawei det er den kraftigste NPU-en på mobilområdet, i det minste når du kjører ETH AI-benchmark. DaVinci-designet tilbyr en 1,88x ytelsesforbedring i forhold til den doble NPU-en i Kirin 980.
Kraftig fotografering i beste klasse
Huaweis flaggskipstelefoner tjente et solid rykte basert på gode fotomuligheter. En del av dette er takket være Huawies bildesignalprosessor (ISP), som går inn i sin femte generasjon med Kirin 990.
Huaweis siste ISP øker gjennomstrømningen med 15% mens den reduserer strømforbruket. Men denne oppgraderingens mest overbevisende funksjon er vesentlig forbedrede støyreduksjonsegenskaper, ned 30% for bilder og 20% for video. Dette viderefører Huaweis fotografering med lite lys til toppen av markedet.
Dette er den første mobile SoC med innebygd DSLR-klasse BM3D støyreduksjonsteknologi.
Nøkkelen til disse forbedringene kommer fra introduksjonen av blokk-matching og 3D-filtrering (BM3D) støydemping i maskinvare - en første for smarttelefoner. Denne teknikken er vanligvis forbundet med DSLR-kameraer, og den er en kraftig denoise-algoritme som kan kjøres i nærheten av sanntid. Kirin 990 akselererer BM3D ved å kjøre algoritmen på Internett-leverandøren med dedikert maskinvare. I programvare ville den samme algoritmen ganske enkelt løpe for sakte og forbruke for mye strøm.
Kirin 990 støtter opptil 64 megapiksler kameraer. Selskapet høres ikke for bekymret ut for utsiktene til 108MP kameratelefoner som forventes å treffe markedet snart. For videobuffer støtter Kirin 990 nå 4K 60fps koding og dekoding. Chippen implementerer også forbedrede tidsmessige, romlige og frekvensbaserte støyreduksjonsteknologier.
Hvorfor ingen Cortex-A77 eller Mali-G77?
Det store spørsmålet som henger over Kirin 990 er hvorfor bruker den ikke Arms nyeste Cortex-A77 CPU eller Mali-G77 GPU? Et kraftig spørsmål når både Samsung og MediaTek har lavere endeprodukter som bruker disse komponentene.
På spørsmål om Huawei skisserte to viktige årsaker: mål om effektivitet og sub-optimal ytelse på 7nm.
Han snakket med Huaweis dr. Benjamin Wang, og bemerket at ingeniører evaluerte Cortex-A77 og Mali-G77 mot det eksisterende utvalget og fant ut at for de samme ytelsene bruker disse to prosessorene mer strøm. Kernene Mali-G77 og Cortex-A77 er også litt større enn henholdsvis G76 og A76. Når det gjaldt GPU, ønsket Huawei flere kjerner for å senke klokkespenningen og forbedre effektiviteten, noe den hevder gir bedre resultater enn å flytte til G77. I stedet ser Huawei 5nm som en mye mer passende knutepunkt for disse neste gen-chipsene. Vi må vente til neste trinn før Huawei vedtar disse kjernene.
Hvis du vil utnytte A77 fullt ut, tror vi 5nm-prosessen er et must
Dr. Benjamin Wang - HuaweiI tillegg til det ovennevnte, bemerket Dr. Wang at Huaweis ingeniører har blitt veldig kjent med A76- og G76-designet de siste par årene. Heller enn å jobbe helt fra bunnen av med en ny design, har Huawei vært i stand til å skvise ut ekstra ytelse og optimalisere deler av Kirin 990 for å oppnå høyere ytelse. Han sammenlignet Samsungs 2,2 GHz Cortex-A77 i Exynos 980 med Kirin 990s A-76 på 2,86 GHz og hevdet en 10% ytelsesgevinst for Kirin. Det høres lovende ut, men jeg har fortsatt dvelende spørsmål om bærekraftig ytelse og krafttrekk med disse veldig høye klokkene.
Huawei foreslår at du ikke alltid trenger å gå til de siste delene for å oppfylle designmålene dine, og selskapet er overbevist om at Cortex-A76 og Mali-G76 er de beste komponentene for effektivitet og passende brukerytelse når de produserer på 7nm . Det vil være interessant å se om Huaweis konkurrenter er uenige når de lanserer sine egne flaggskipprodukter. Vi kan heller ikke redusere at den pågående handelskonflikten mellom Kina og USA også kan ha spilt en rolle i Huawis lisensavtaler.
Hva du kan forvente av Kirin 990 telefoner
Huawei har vært stadig mer ambisiøs med Kirin-serien, og 990 sjekker av nok en rekke viktige førsteplasser for den mobile brikkesettindustrien.
Som det første integrerte 5G-flaggskipet SoC, har Huawei satt tonen for enheter som sendes i slutten av 2019 og 2020. 5G er nå standarden i high-end, til slutt så langt som under 6GHz-støtte går. Kirin 990 fortsetter også å skyve mobilbilde og maskinlæring / AI fremover, og dette er viktige funksjoner som holder telefonen på toppen av feltet.
På CPU- og GPU-siden treffer brikkesettet alle de riktige merknadene, selv om det ikke har fancy nye deler å spisse. CPU-vis, en beskjeden løft i ytelsen er sikker på å gi all kraften du trenger for daglige oppgaver. For spillere lukker Huawei større, mer effektive GPU-design gapet på rivalene. I hvert fall for nå.
Den etterlengtede Huawei Mate 30-serien vil nesten helt sikkert være den første til å sporte Kirin 990. Jeg, for en, kan ikke vente med å få Huawies siste chip gjennom sine tempo.
